In-situ Kelvin Probe Force Microscopy of Graphene Nanosensor at Different Relative Humidity
Project goals
The primary aim of this project is to use the Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) for mapping the surface potential in the vicinity of a humidity nanosensor based on the graphene/SiO2/Si structure during its work. From the application point of view the project work will help us better understand electric potential distribution and charge propagation (its losses) close to the nanosensor working in real conditions. This knowledge will be utilized in the design of future sensors. Moreover, from the theoretical point of view the mentioned assembly of Atomic Force Microscopy (AFM) and nanosensor will enable us to obtain the information about water meniscus condensing between the AFM tip and graphene, or a SiO2 surface, respectively. The obtainded knowledge could explain differences in present theoretical and experimental results related to force and dimension rates of water in extreme conditions of nanovolumes.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-21413S
Alternative language
Project name in Czech
In-situ Kelvinova sondová mikroskopie grafenového nanosenzoru při různých relativních vlhkostech
Annotation in Czech
Primárním cílem tohoto projektu je použít Kelvinovu sondovou mikroskopii (KPFM) při mapování povrchového potenciálu v blízkosti nanosenzoru vlhkosti na bázi struktury grafen/SiO2/Si během jeho činnosti. Z aplikačního hlediska tato práce umožní lépe porozumět rozložení elektrického potenciálu a šíření náboje (jeho ztrátám) v blízkosti nanosenzoru pracujícího v reálných podmínkách. Tato znalost bude využita při návrhu budoucích nanosenzorů. Z teoretického hlediska však uvedená konfigurace atomárního silového mikroskopu (AFM) a nanosenzoru navíc umožní získat informaci o vodním menisku kondenzujícím mezi hrotem AFM a povrchem grafenu, resp. SiO2. Získané poznatky by mohly objasnit odlišnosti mezi teoretickými a experimentálními závěry, které se týkají silových a rozměrových poměrů vody v extrémních podmínkách nanoobjemů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Although not all of the researcher's original intentions were fulfilled, the results of the project contributed to expanding the state of knowledge in the field of construction of moisture nanosensors based on laterally structured nanolayers with various surface modifications. The results were published in prestigious impacted journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 11, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2019
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Apr 12, 2021
Finance
Total approved costs
6,600 thou. CZK
Public financial support
5,890 thou. CZK
Other public sources
710 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
6 600 CZK thou.
Public support
5 890 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
Solution period
01. 01. 2017 - 11. 12. 2020