The diploma thesis deals with force-distance spectroscopy method as a tool for determining pull-off force on graphit/graphene sheets under varied conditions. There is described also a contact angle method which is used to idetify contact angles of water on six investigated samples. Results of both method were discussed with respect to utilization of force-distance spectroscopy in wetting measurements of materials. Finally it was carried out modification of graphen sheet by local anodic oxidation.

Tato diplomová práce se věnuje výrobě vrstev grafitu/grafenu a meření jejich transportních vlastností v závislosti na relativní vlhkosti. Grafenové šupinky byly nanášeny pomocí mechanického odlupování . Pro kontaktování grafenových šupinek byla využita elektronová litografie a na pozorování byly využity optická mikroskopie, mikroskopie atomárních sil a elektronová mikroskopie. V práci jsou popsány jednotlivé kroky výroby, analýzy a měření transportních vlastností nanesených grafenových šupinek.

This diploma thesis concerns itself with fabrication and characterization of Schottky solar cell on the graphene/silicon interface. Schottky solar cells were manufactured using a front collector electrode from gold, silver and carbon. On the graphene/silicon interface of the Schottky solar cell an interlayer of Al2O3 or SiO2. For the purpose of IV characterization of the manufactured Schottky solar cell a measuring apparatus was assembled.

This master's thesis studies the electronic properties changes of graphene caused by substrate SiO2, adsorbed molecules of water and atoms of gallium. There are tested different geometrical configurations of these systems and consequently calculated band structures to derive the changes of the electronic properties: the doping effect and band gap opening of graphene layer.

Grafen v kombinaci s komplexy kovů by mohl poskytnout nové přísutpy v hybridních materiálech založených na grafenové bázi a v oblasti molekulárního magnetismu. Obě témata jsou velmi diskutovaná jako taková, nicméně, výzkumu vedoucího k možnosti jejich míchání není mnoho. Vzorky byly připraveny sonikací grafitu v kapalné fázi, což vedlo k exfoliaci grafenu. Následně byly nadeponovány pomocí modiikované Lagmuirovy– Schaeferovy depoziční metody různé komplexy kovů na substrát pokrytý grafenem. Klíčovým krokem bylo určení vlastností takto připraveného materiálu. Proto byly následně vlastnosti takového hybridního materiálu charakterizovány pomocí vysokofrekvenční elektronové paramagnetické rezonance (angl. HFEPR), rastrovacího elektronového mikroskopu, (angl. SEM), Ramanovou spektroskopií a čtyř bodovou metodou měření odporu. V této práci jsme potvrdili naši presumpci, že je možné vytvořit hybridní materiál smícháním exfoliovaného grafenu s molekulárními magnety pro získání nových magnetických a elektronických vlastností, které by mohly být využity v další generaci detektorů a elektroniky.

This diploma thesis deals with electrical conductivity of a graphene sample, preparation of a graphene field-effect transistor and his irradiation by electron beam. In the theoretical part of the thesis, we describe electronic properties of graphene, preparation of graphene by CVD and its transfer to Si substrate with SiO_2 layer. Experimental part of this thesis is focused on the preparation of a graphene field-effect transistor for use in UHV conditions. Futher describes electron beam scanning over the transistor and creation of current maps of tranzistor. In the last part, the thesis deals with influence of electron beam on transport properties of graphene layer and doping of graphene layer by electron beam.

This doctoral thesis is focused on the preparation of graphene layers by Chemical Vapor Deposition (CVD) and their utilization for fabrication and characterization of field effect transistors. The theoretical part of the thesis deals with different methods of graphene production and measurement of its transport properties. In the first part of the experimental section the growth of polycrystalline graphene and individual graphene crystals with sizes up to 300 m is investigated. Further, graphene layer was also grown on an atomically flat copper foils, which were fabricated in order to achieve the growth of graphene of higher quality. Subsequently, the transport properties of field effect transistors produced from the grown layers were measured. The last two chapters deal with a doping of graphene layer by gallium atoms and X-ray radiation. Whereas the deposition of gallium atoms on the graphene surface causes chemical doping of graphene layer by charge transfer, X-ray irradiation of graphene field effect transistors induces the ionization of positively charged defects in dielectrics, which electrostatically dope a graphene layer.

Práce je zaměřena na výzkum nové struktury umožňující charakterizaci fyzikálních vlastností grafenu při přesně řízených podmínkách. Návrh spojuje MEMS piezoelektrický rezonátor spolu s Hall Bar/FET strukturou. Tento přístup umožňuje měnit vlastnosti grafenu odděleně nebo společně dvěma metodami. Mechanický způsob je založen na relativní deformaci způsobené rezonátorem, na kterém je umístěna grafenová monovrstva. Navrhovaná struktura umožňuje měřit vlastnosti grafenu vyvolané pouze změnou mechanického pnutí a frekvencí nucených kmitů bez vlivu vnějšího elektrického pole. Druhý přístup přidává možnost ovládat fyzikální vlastnosti grafenu pomocí elektrického pole FET struktury. Tato technika využívá grafenovou monovrstvu jako laditelný sensor pro molekulární detekci. Měření koncentrace v jednotkách ppb není konstrukčně ničím limitováno. Realizované frekvenčně laditelné piezoelektrické MEMS rezonátory s monovrstvou grafenu budou využitelné v mnoha oblastech pro detekci na molekulové úrovni. Výsledné struktury budou vyrobeny v souladu s požadavky na bio- a CMOS kompatibilitu.

Graphene is a material suitable for electronic applications including sensors and biosensors operating in atmospheric conditions and at varying relative humidities. This work concerns the charge diffusion in Hall bar shaped graphene based field effect transistor that is simultaneously investigated by Kelvin probe force microscopy and macroscopic transport measurement. Furthemore it studies the possibilities of graphene Hall bar modification by local anodic oxidation, local cathodic hydrogenation and mechanical lithography.

In this thesis we study the interaction of helium, neon, argon and gallium ions with graphene. The graphene structure is contaminated with gallium ions during the graphene processing by focused gallium beam (FIB). The graphene properties are affected, e.g. reducing the electrical conductivity. The aim of this thesis is to verify the effect of selected ion beams on the graphene structure and select suitable ion beam for sputtering. Furthermore, the modification of standard heating stage used in LEIS instrument (Qtac 100) was designed and implemented. The LEIS instrument is connected to the complex UHV system for deposition and analysis of nanostructures – SPECS. This modification allows analysis of selected nanoparticles on suitable substrate at the elevated temperature.