TiN ve TiO2 ince filmlerinin hazırlanması ve optik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of tin and TiO2 thin films and investigation of their optical properties
- Tez No: 270241
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ZAFER DURUSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optik film, Optik özellikler, Silisyum dioksit, Titanyum dioksit, Titanyum nitrür, İnce filmler, İnce metalik filmler, Optical film, Optical properties, Silicon dioxide, Titanium dioxide, Titanium nitride, Thin films, Thin metallic films
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında öncelikli olarak tek katlı TiO2, SiO2 ve TiN ince filmleri, vakum sistemi üzerine kurulan yeni unsurlarla oluşturulmuş RF/DC reaktif magnetron kopartma sistemi kullanılarak farklı deneysel koşullarda 1737F camı, mikroskop camı ve Si alttaşlar üzerine hazırlanmıştır. Kaplama parametrelerinin elde edilen TiO2 yalıtkan ince filmleri ile TiN metalik ince filmlerinin optik, elektriksel ve yapısal özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla farklı O2 / N2 gaz konsantrasyonu, çalışma basıncı, RF/DC gücü ve negatif alttaş besleme geriliminde deneyler gerçekleştirilmiştir. Böylece kaliteli tek katlı ince filmler elde etmek için gerekli olan optimum hazırlama koşulları belirlenmiştir.Hazırlanan TiO2, SiO2 ve TiN ince filmlerin optik özellikleri, yapısal özellikleri ve elektriksel özellikleri sırasıyla spektrofotometre, atomik kuvvet mikroskobu (AFM), ve dört nokta tekniği prensibiyle çalışan elektriksel direnç ölçüm düzeneği kullanılarak belirlenmiştir.Tek katlı filmlerin karakterizasyonu yapıldıktan sonra yüksek-düşük kırma indisli malzeme çifti olarak TiO2-SiO2 seçilerek çok katlı yapılar hazırlanmıştır. Buna göre görünür bölge ile yakın kırmızıaltı bölgede 2 ile 4 katlı yansıtmasız filtreler ve 4, 6 ile 12 katlı dielektrik aynalar hazırlanmıştır. Bu çok katlı yapıların 350-1100 nm bölgesindeki optik cevabı, matris teorisi kullanılarak geliştirilen tasarım programındaki teorik modelle karşılaştırılmıştır. Görünür (400-650 nm) ve yakın kırmızıaltı (650-1100 nm) geniş aralıklı bölgelerde hazırlanan örneklerde % 99,3 tam yansıtan, % 97,0 yansıtmayan (tek yüzü kaplı) ve % 99,7 yansıtmayan (her iki yüzü de kaplı) endüstriyel kalitede numuneler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, single layer TiO2, SiO2 and TiN thin films were prepared on the 1737F glass, microscope glass and Si substrates by RF/DC reactive magnetron sputtering system which has constructed by adding new components to an old vacuum system. The influence of deposition conditions to the optical, electrical and structural properties of the insulating TiO2 and metallic TiN thin films have been investigated. Deposition cycles have been carried out in different O2 / N2 reactive gas concentrations, working pressure, RF/DC power and negative substrate bias voltages. Then, the deposition conditions which are required to obtain high quality, single layer TiO2, SiO2 and TiN films have been optimized.Optical properties of single layer films were measured by means of photospectrometry. Through simultaneous measurements of optical transmittance, optical reflectance, the refractive index and extinction coefficient have been deduced in terms of wavelength. The structural and electrical properties of these films were measured by means of atomic force microscopy and four point probe resistivity measurement system.Finally, using high-low refractive index film pairs, like TiO2-SiO2, to form many multilayers, dielectric mirrors and filters have been manufactured in the visible and near infrared regions. 2, 4 layered anti-reflective filters and 4, 6, 12 layered dielectric mirrors have been prepared. Optical reflection and transmission measurements of samples have shown excellent match to designed models. In the VIS (400-650 nm) and NIR (650-1100 nm) wide band regions completely reflecting (% 99.3) and completely non-reflecting (one-face-coated, % 97.0 and two-face-coated, % 99.7) industrial quality samples were manufactured.
Benzer Tezler
- SiO2 ve ZrO2 ince filmlerin hazırlanması ve optik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of SiO2 and ZrO2 thin films and investigation of their optical properties
HAKAN ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ZAFER DURUSOY
- Preparation of indium tin oxide thin films and investigation of hydrogen post-treatment effect
İndiyum kalay oksit ince filmlerin hazırlanması ve hidrojen ile indirgeme etkisinin incelenmesi
GÖKÇEN GÖKÇELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Structural and optical properties of modified titanium dioxide based films prepared by sol-gel dip-coating
Sol-jel daldırma yöntemi ile hazırlanan modifiye titanyum dioksit tabanlı filmlerin yapısal ve optik özellikleri
HOUMAN BAHMANI JALALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Güneş ışığı kollektörlerinde kullanılan soğurucu filmlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Improvement and characterization of absorber films used in solar collectors
ÖZGÜR KÜÇÜKGENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ATA
- Nano metal oksit partiküllerin sentezi, yüzey modifikasyonu ve hibrit malzemelerin hazırlanması
Synthesis and surface modification of nano metal oxide particles and preparation of hybrid materials
ESİN BURUNKAYA