Geri Dön

Fabrication of double mesa structures from superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+d by e-beam lithography for terahertz emission

Terahertz ışıması için e-demeti litografi ile süper iletken Bi2Sr2CaCu2O8+d?den çift mesa yapıların üretimi

  1. Tez No: 299147
  2. Yazar: YASEMİN DEMİRHAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Terahertz ışıması, elektromagnetik spektrumun mikrodalgalar ile uzak-IR arasında yer alan bölümüdür. Bu bölge 0,1 ? 10 THz frekans aralığına ve 3 mm den 0,03 mm ye dalga boyu aralığına sahiptir. Uygulamada önemli terahertz boşluğunu dolduracak sürekli uyumlu ve güçlü terahertz ışıma kaynaklarının gereksinimi karşılayan, frekansı ayarlanabilir katıhal aygıtları üzerinde çalışıyoruz. Kupratler arasında, Bi2Sr2CaCu2O8+? ( Bi2212 )nin tek kristali terahertz frekans bölgesinde elektromagnetik dalgalar oluşturması için tasarlanan kompakt katı hal aygıtlarına potansiyel bir adaydır. Bi2212 kristalleri, özgün Josephson eklemleri ( ÖJK) olarak adlandırılan özdeş tabakalar şeklinde doğal dizilimlerden oluşmaktadırlar. Bu çalışmada, optimize edilmiş doping koşulları altında, güçlü terahertz emisyonunu araştırmayı amaçladık. µW mertebesinde THz emisyonu, dikdörtgensel şekillendirilmiş mesa yapılarının Bi2212 kristalleri üzerine fabrikasyonu ile elde edilebilirler. Deneysel prosedürde, farklı doping seviyelerini elde etmek için, yüksek sıcaklık süperiletkeni Bi2212 kristallerini farklı sıcaklıklarda vakum veya argon akımı içinde tavladık. Termal evaporasyon, optik ve elektron demet lithografi, iyon demet aşındırma teknikleri kullanılarak tek ve ikişerli mesa yapıları üretildi. e-demet lithografi yöntemi için gerekli parametreleri optimize ettik ve geliştirdik. Mesa fabrikasyonundan sonra, mesaların gerçek boyutları, yüzey profilometresi ve atomik kuvvet mikroskobu kulanılarak elde edildi. Bi2212 mesalarını karakterize etmek için üç prob kontağı ile c-ekseni direncine karşı sıcaklık ( R-T) ve akım-voltaj ( I ? V ) davranışları He akım kriyostatında ölçüldü. Bazı histeretik kuaziparçacık dallanmaları Bi2212 kristallerinin I ? V karakteristiklerinde görülmektedir.

Özet (Çeviri)

Terahertz radiation is part of the electromagnetic spectrum lying between microwaves and the far-IR. This region has frequencies ranging from 0.1 ? 10 THz and wavelengths from 3 mm to 0.03 mm. We work on a frequency tunable solid state device to meet the needs of continuous, coherent, powerful terahertz emission sources that fill practically important terahertz gap. Among the cuprates, single crystal of Bi2Sr2CaCu2O8+? (Bi2212) is a potential candidate of compact solid state devices designed for generating electromagnetic waves in terahertz frequency range. Bi2212 crystals are consisting of natural arrays in the form of identical layers called intrinsic Josephson junctions (IJJ). In this study, under optimized doping conditions we aimed to investigate powerful terahertz emission. THz emission in the µW range can be obtained fabricating rectangular-shaped mesa structures on the Bi2212 crystal. In the experimental procedure, in order to obtain various doping levels, we annealed the high temperature superconducting Bi2212 single crystals at various temperatures in vacuum or under argon flow. By using the thermal evaporation, optic and electron beam lithography, ion beam etching techniques single and double mesa structures were fabricated. For the e-beam lithography process, we optimized and improved the required parameters. After the mesa fabrication, the exact dimensions of the mesas were obtained using surface profilometer and atomic force microscope. In order to characterize the Bi2212 mesas, by three probe contact c-axis resistance versus temperature (R?T), and current?voltage behavior (I ?V) were measured in a He flow cryostat. Some of the hysteretic quasiparticle branches are seen in the I?V characteristics of Bi2212 crystals.

Benzer Tezler

  1. Fabrication and characterization of semiconductor double quantum well diode lasers

    Çift kuvantum kuyulu yarıiletken lazerlerinin yapımı ve incelenmesi

    BÜLENT EROL SAĞOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ SERPENGÜZEL

  2. X-band low phase noise mmic vco & high power mmic spdt design

    X-bant düşük faz gürültülü vco & yüksek güçlü spdt tasarımı

    SİNAN OSMANOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

    DR. TARIK REYHAN

  3. Plazmonik sensör uygulamaları için gözenekli anodik alümina kalıplar ve matrislerle nanoyapıların üretilmesi

    Fabrication of nanostructures with porous anodic alumina templates and matrices for plasmonic sensor applications

    HANDE ÇAVUŞ ARSLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM YUSUFOĞLU

    DR. MUSTAFA ASLAN

  4. Metallic micro-cantilever resonators: Fabrication and mechanical property measurements

    Konsol kiriş yapılı metalik mikro çınlaçlar: Üretim ve mekanik özellik ölçümleri

    SERHAT YAVUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BURHANETTİN ERDEM ALACA

  5. Mechanical characterization of silicon nanowires

    Silisyum nanotellerin mekanik nitelendirilmesi

    EVREN FATİH ARKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. B. ERDEM ALACA