Charakterizace tenkých vrstev dichalkogenidů

Abstract

Diplomová práce se zaměřuje na charakterizaci tenkých vrstev chalkogenidů přechodných kovů (TMDC). Tyto vrstvené materiály typu MX s unikátními vlastnostmi, jako je MoS a WSe, jsou slibné pro novou elektroniku a další aplikace. Práce zahrnuje rešerši jejich vlastností a metod přípravy. V rámci experimentální části byla optimalizována mechanická exfoliace a zejména postup přenosu vloček na substrát s vrstvou SiO pomocí PDMS pro zvýšení úspěšnosti. Následovala bezmasková fotolitografie, napaření a žíhání kovových kontaktů. Charakterizace zahrnovala AFM, profilometrii a Ramanovu spektroskopii k ověření rozměrů a složení vloček. Elektrická charakterizace metodou van der Pauw a Hallovým měřením ukázala, že tenké vrstvy vykazují velmi vysoký odpor (více něž 1 MΩ) a nízkou koncentraci nosičů, což naznačuje nízkou vodivost bez externí stimulace. Na základě výsledků se domnívám, že TMDC materiály mají velký potenciál pro budoucí technologie a pochopení jejich vlastností je klíčové.

This thesis focuses on the characterization of thin layers of transition metal chalcogenides (TMDC). These layered MX-type materials with unique properties, such as MoS and WSe, are promising for new electronics and other applications. This work includes a survey of their properties and preparation methods. In the experimental part, the mechanical exfoliation and in particular the flake transfer procedure on SiO coated substrate using PDMS was optimized to enhance the success rate. This was followed by maskless photolithography, vapor deposition and annealing of metal contacts. Characterization included AFM, profilometry, and Raman spectroscopy to verify flake dimensions and composition. Electrical characterization by van der Pauw and Hall measurements showed that the thin films exhibit very high resistivity (more than 1 MΩ) and low carrier concentration, indicating low conductivity without external stimulation. Based on the results, I believe that TMDC materials have great potential for future technologies and understanding their properties is crucial.