Optimizacija parametara optičke litografije za transportnu karakterizaciju odabranih van der Waalsovih materijala

diplomski rad

• Naslov (engleski): Optimization of optical lithography parameters for transport characterization of selected van der Waals materials
• Autor: Filip Šurina
• Mentor: Mario Novak (mentor)
• Član povjerenstva: Mario Novak (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Emil Tafra (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Zoran Rukelj (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivan Kupčić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Damir Pajić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-09-27, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

U ovom radu Bi2Sr2CaCu2O8+x (bizmut stroncij kalcij bakrov oksid) kristali su sintetizirani i optimalno dopirani kisikom na 550ºC tijekom 24 sata. Zbog svoje kvazidvodimenzionalne strukture, kristale je lako raslojiti (eksfolirati) na tanke listiće. Istražene su dvije metode mehaničke eksfolijacije, koristeći 3M Scotch ljepljivu traku i ljepljivu traku osjetljivu na UV svjetlost. Scotch traka je proizvela više listića, ali je ostavljala ljepilo na silicijskoj podlozi na koju se vršila eksfolijacija. Dvije metode eksfolijacije uz pomoć su isprobane: toplinski i zlatom potpomognuta eksfolijacija, pri čemu je zlatom potpomognuta eksfolijacija dala najveći broj tankih listića. Nakon optimizacije parametara optičke litografije, izrađeni su zlatni kontakti s najtanjim značajkama širine 40 μm, ali polaganje uzoraka na kontakte nije bilo uspješno. Druga metoda kontaktiranja uključivala je lemljenje indijem, pri čemu je dobiven kontkatirani uzorak s otporom od (392 ± 2) kΩ. AFM mjerenja pokazala su da su eksfolirani monoslojni listići debljine 3-4 nm. Mjerenja transportnih svojstava makroskopskih (bulk) uzoraka Bi-2212 pokazala su linearan pad otpora do Tc = 90.8 K bez magnetskog polja.

Sažetak (engleski)

In this study, Bi2Sr2CaCu2O8+x (bismuth strontium calcium copper oxide) crystals were synthesized and optimally doped with oxygen at 550 ºC for 24 hours. Due to their quasi-two-dimensional structure, the crystals are easily exfoliated into thin flakes. Two methods of mechanical exfoliation were investigated, using 3M Scotch tape and UV-sensitive adhesive tape. The Scotch tape produced more flakes, but left adhesive residue on the silicon substrate used for exfoliation. Two assisted exfoliation methods were tested, thermal and gold-assisted exfoliation, with the gold-assisted exfoliation producing the largest number of thin flakes. After optimizing the optical lithography parameters, gold contacts with the thinnest features measuring 40 μm were fabricated, but the placement of the samples onto the contacts was unsuccessful. The second contact method involved soldering with indium, resulting in a contacted sample with a resistance of (392 ± 2) kΩ. AFM measurements showed that the exfoliated monolayer flakes were 3-4 nm thick. Transport measurements of macroscopic (bulk) Bi-2212 samples showed a linear decrease in resistance up to Tc = 90.8 K without a magnetic field.

• Ključne riječi: optička litografija
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:711354
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: Istraživački; Smjer: Istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani prijediplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni magistar fizike (univ. mag. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2025-01-31 13:03:58