This diploma thesis is focused on deposition Ga and GaN structures on graphene fabricated by method of mechanical exfoliation. For mechanical exfoliation was used new method with using DGL Gel-Film with kinetically controlled adhesion. Ga is deposited by Molecular beam epitaxy with using eusion cell in UHV conditions. GaN was obtained by post-nitridation of Ga islands. These structures were investigated with optical microscope, SEM, Raman spectroscopy and photoluminiscence.

Samouspořádání organických molekul je spontánní proces tvorby nanostruktur, při kterém je výsledná struktura určena mezimolekulárními and molekulárně-substrátovými interakcemi. Pochopení principů samouspořádávání je klíčem k přípravě funkčních nanostruktur s atomární přesností. Tato diplomová práce se zaměřuje na přípravu a studium samouspořádaných molekulárních struktur 4,4’-diphenyl dikarboxylové kyseliny na povrchu grafenu připraveného na Ir(111). Pro studium vlastností molekulárních struktur je využito rastrovací tunelovací mikroskopie a nízkoenergiové elektronové mikroskopie. Tato kombinace umožňuje získat informace z oblastí o velikosti v řádu nanometrů až milimetrů. V práci je popsána molekulární strukuktura stabilní při pokojové teplotě. Vazebný motiv této struktury je dán interakcí karboxylových skupin sousedních molekul.

Tato diplomová práce se zabývá dotováním grafenu nízkoenergiovými elektrony. Na křemíkový substrát pokrytý vrstvou SiO2 jsou pomocí litograficky vyrobené masky nadeponované kovové kontakty z titanu a zlata. Grafen vyrobený pomocí metody depozice z plynné fáze je přenesen na substrát a slouží jako vodivé spojení kovových elektrod, které vytvářejí kolektor a emitor. Na křemík je ze spodu přivedeno napětí, které tak vytváří spodní hradlo. Takto vytvořený grafenový tranzistor je ozařován nízkoenergiovými elektrony, které mění dotování grafenu. Z polohy maxima v závislosti odporu grafenu na hradlovém napětí lze vyčíst typ dotování. Toto maximum udává napětí, při kterém Fermiho meze grafenu prochází Diracovým bodem v pásové struktuře grafenu. Velikost hradlového napětí, primární energie elektronového svazku a proud svazku jsou tři parametry, které mají velký vliv na změny dotování. Při ozařování transistoru dochází ke změně typu dotování právě tehdy, když odpor grafenu v závislosti na hradlovém napětí dosáhne maxima. Vývoj této změny je zkoumán pro různé energie a proudy primárního svazku v závislosti na hradlovém napětí i v čase. Typ dotování je také prozkoumán při zastavení ozařování v různých fázích smyčky hradlového napětí. Dopování grafenu nízkoenergiovými elektrony je popsáno v teoretickém modelu.

This diploma thesis is focused on fabrication of graphene field-effect transistors, characterisation of their transport properties and investigation of low-energy electron beam influence on the devices' properties under UHV conditions. The theoretical part of this work describes graphene fabrication methods, options of graphene transfer onto the substrates for graphene field-effect transistor manufacture. Furthermore, model of graphene doping via electrostatic interaction or photon, resp. electron beam exposition is explained. The experimental part of this work consist of manufacture of the graphene field-effect transistor in order to examine the change of its transport properties induced by doping of the graphene via low-energy electron beam exposition.

Molekulárne systémy predstavujú jeden zo smerov súčasného výskumu nových nanoelektronických zariadení. Organické molekuly nachádzajú uplatnenie v rôznych aplikáciách, ako sú napríklad solárne články, displeje alebo kvantové počítače. Rast vysokokvalitných molekulárnych vrstiev s požadovanými vlastnosťami často vyžaduje využitie samousporiadavaných štruktúr, hlboké pochopenie rozhrania kovu a organických molekúl a tiež dynamiky rastu molekulárnych vrstiev. Predkladaná práca sa zaoberá predovšetkým samousporadanými štruktúrami bifenyl-dikarboxylovej kyseliny (BDA) na Cu (1 0 0) a Ag (1 0 0), ktoré boli skúmané v UHV s využitím STM, XPS a LEEM. V prípade BDA-Ag je podrobne opísaných niekoľko chemicky a štrukturálne odlišných molekulárnych fáz. Ďalej boli BDA a TCNQ molekuly skúmané na grafene pripravenom na Ir (1 1 1). Okrem toho sa organo-kovové systémy syntetizovali depozíciou atómov Ni a Fe s molekulami TCNQ a BDA. Záverečná časť tejto práce popisuje povrchovú syntézu grafénových nanoribonov (7-AGNR) na špecicky štrukturovanom substráte Au (16 14 15) z prekurzorových molekúl DBBA. Rekonštrukcia povrchu po raste bola analyzovaná pomocou STM a elektronické vlastnosti 7-AGNRs pomocou ARPES.

The aim of the master’s thesis is study of polymer composite system with the addition of graphite, production of test specimen and determination of their mechanical and thermal properties. The theoretical part deals with graphene, its structure, preparation and properties. Subsequently, it deals with functionalization and derivates and nanocomposites polymers with the addition of graphene are generally analyzed. The experimental deals with the preparation of selected specimens. Tensile and laternal tests and DMA were used for study.

This diploma thesis deals with the preparation of the graphene membranes for depo-sition of gallium atoms by the molecular beam epitaxy. In the first part properties ofgraphene and methods of its production are described. Second part focuses on the gra-phene membranes, their specific properties, applications and methods of production. Thirdpart describes growth theory of the thin films. Practical part is focused on preparationof graphene membranes, which consists of covering the holes in the silicon substrate bygraphene layer. For that mechanical exfoliated and chemical vapor deposited graphenewere used. Subsequently, gallium atoms were deposited on these membranes by molecularbeam epitaxy and in situ observed by scanning electron microscopy.

Tématem diplomové práce je imobilizace lipáz a konkrétně studium interakcí mezi lipázou a nosičem na bázi uhlíku. Lipáza izolovaná z kmene Rhizopus arrhizus byla adsorbována přímo na různé typy grafen oxidu (a1, a, b, c a d) a na grafen oxid typu a1 modifikovaný poly(ethylenglykolem), PEG-a1. Enzym adsorbovaný na nosič a1 byl následně sesítěn pomocí glutaraldehydu a vzorek byl označen jako GA(RA-a1). Vliv hydrofobního charakteru povrchu nosiče na účinnost imobilizace byl potvrzen vyšší úchovou počáteční aktivity enzymu imobilizovaného na více hydrofobním nosiči (nižší koncentrace polárních skupin) i při vyšší koncentraci rozpustného enzymu v roztoku. Stanovení enzymové aktivity bylo provedeno spektrofotometricky za použití p-nitrofenyl laurátu (p-NPL) jako substrátu. Pro imobilizovaný a volný enzym byly stanoveny základní biochemické a kinetické parametry. Optimální pH kovalentně imobilizovaného enzymu bylo posunuto do více kyselého oblasti (pH 7-8) ve srovnání s volným enzymem, kdy bylo optimum dosaženo při pH 9. Tepelná stabilita imobilizovaného enzymu byla výrazně zlepšena v případě vzorku GA(RA-a1), kde bylo aplikován glutaraldehyd po adsorpci enzymu na nosič. Sesíťování adsorbovaného enzymu pomocí glutaraldehydu vedlo ke zlepšení tepelné stability vzorku, a to pravděpodobně v důsledku intermolekulárních kovalentních vazeb. Na základě měření stability enzymu při teplotě 4 C ve fosfátovém pufru bylo prokázáno značné zlepšení úchovy lipolytické aktivity imobilizovaného vzorku oproti volnému enzymu. Volný enzym ztratil více než 84 % své původní aktivity za 42 dní, zatímco imobilizovaný enzym na nosiči c si zachoval 100 % své původní aktivity. Nejlepší stabilitu enzymu při úchově měl nosič c, když si po 180 dnech stále zachoval 87 % své původní aktivity.

The diploma thesis provides an introduction to electronic and optical properties of graphene, emphasizing thier tunability through the ambipolar field effect. Furthermore, an experiment, which would demonstrate the possible utilization of graphene in active plasmonics, is presented. The author focuses on light scattering simulations involving hybrid plasmonic structures made of noble metals and graphene. The scattering properties of those structures and their dependence on the density of free charge carriers in graphene are investigated. The author concludes that the proposed tuning of the response of a single metallic antenna through the electrostatic doping of graphene proves to be inefficient, and a more elaborate configuration will be required to enhance the effect and achieve the desired control.

This diploma thesis is focused on the application of Kelvin probe microscopy on graphene fabricated by the chemical vapour deposition. The theoretical part of the thesis deals with basic principles of Kelvin force microscopy and focus ion beam. Further, basic properties of graphene and its possible fabrication methods are discussed. The experimental part is focused on the surface potential measurements on graphene membranes fabricated on the substrate modified by focus ion beam. Finally, atomic force microscope lithography was used for nanopatterning of graphene sheets.