Soğuran malzeme katkılı ince filmlerin optik özelliklerini belirlemede spektroskopik elipsometre yönteminin uygulanması
Application of spectroscopic ellipsometry method on determining the optical properties of absorbing material doped thin films
- Tez No: 387468
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERDİNÇ, YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN ÖZGÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elipsometre, spektroskopik elipsometre, eş zamanlı saçtırma, optiksel modeller, soğuran filmler, Ellipsometer, spectroscopic ellipsometer, co-sputtering, optical models, absorbing films
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu çalışmada, malzemelerin optik sabitleri ile elipsometre parametreleri arasındaki bağıntı teorik olarak incelendi. Daha sonra, elipsometre parametreleri ve Stokes parametreleri arasındaki ilişki Jones matrisi yöntemi kullanılarak elde edildi. Elipsometre parametrelerinin yığın malzemelerin optik sabitleri ile olan ilişkisi ve ince filmlerin optik sabitleri ve kalınlığı ile olan bağıntısı matematiksel olarak ifade edildi. Ayrıca, malzemelerin optik sabitlerini teorik olarak ifade eden Lorentz, Tauc-Lorentz, Sellmeier, Cauchy, Drude ve Etkin Ortam Yaklaşım modelleri araştırıldı. Deneysel çalışmada, soğuran malzeme katkılı Si:Ni:O filmler manyetron eş-zamanlı saçtırma yöntemi ile hazırlandı. Bu filmlerdeki silisyum, nikel ve oksijen oranları XPS ve EDX yöntemiyle tespit edildi. Üretilen filmlerin kalınlıkları spektroskopik elipsometre ile ölçüldü. Bu filmlerin optik sabitleri, spektroskopik elipsometreden elde edilen parametrelerin Lorentz yöntemi ile modellenmesinden elde edildi. Buna ek olarak, plazma destekli kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle SiO2 filmler silisyum alttaş üzerinde büyütüldü. Filmin kalınlığı ve optik özellikleri, spektroskopik elipsometre ölçümlerinin Cauchy yöntemi ile modellenmesi ile elde edildi. Tasarladığımız analizör döndürmeli elipsometre sistemi ile bu filmlere ait elipsometre parametreleri 1310 nm dalga boyu için elde edildi. Ölçülen Stokes parametreleri ile elipsometre parametreleri arasındaki bağlantıdan yararlanarak, filmlerin kalınlığı ve optik sabitleri hesaplandı.
Özet (Çeviri)
In this work, the connection between optical constants of materials and ellipsometer parameters was investigated theoretically. Then, the relationship between ellipsometer parameters and Stokes parameters was obtained using Jones matrix formalism. The relation of ellipsometer parameters to optical constants of bulk materials and to optical constants and thicknesses of thin films were expressed mathematically. Furthermore, the theoretical models for optical constants, which are Lorentz, Tauc-Lorentz, Sellmeier, Cauchy, Drude and Effective Medium Approach, were studied. In the experimental part, absorbing material doped Si:Ni:O films were prepared by magnetron co-sputtering method. Silicon, nickel and oxygen compositions of the films were determined by XPS and EDX techniques. The thickness of the films was measured by spectroscopic ellipsometer. Optical constants of these films were obtained by Lorentz model using the ellipsometer parameters. In addition, SiO2 films were grown on silicon substrates using plasma enhanced chemical vapor deposition technique. The film thickness and optical constant are calculated by Cauchy model using the spectroscopic ellipsometer measurements. Ellipsometer parameters for these films are acquired using a rotating analyzer ellipsometer system designed for the wavelength of 1310 nm. Film thicknesses and optical constants are calculated using the relationship between Stokes parameters and ellipsometer parameters.
Benzer Tezler
- Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices
Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru
BETÜL TEYMUR
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiDuke UniversityMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Catalysis with engineered Prussian blue analogues under external bias, light, and magnetic field
Potansiyel, ışık ve manyetik alan altında tasarlanmış Prusya mavisi analogları ile kataliz
RAMADAN CHALIL OGLOU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Enerjiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERDİ KARADAŞ
- Understanding photoelectrochemical water oxidation reaction on BiVO4-based photoanodes
Fotoelektrokimyasal suyu ayrıştırma tepkimesinin BiVO4-bazlı fotoanotlar üzerinde incelenmesi
SİNEM APAYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SARP KAYA
- Zirkonyum tabanlı katkılı perovskit kompozitlerin hazırlanması ve soğurucu özelliklerinin incelenmesi
Preparation of zirconium-based doped perovskite compositesand investigation of their absorbing properties
EKREM BATUHAN GÜNDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiİZMİR BAKIRÇAY ÜNİVERSİTESİAkıllı Mühendislik Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT HÜSEYİN KAYNAR
- Development of X-ray shielding textile materials with micro and nano sized particles
X ışınlarından koruyucu mikro ve nano partikül içerikli tekstil malzemelerin geliştirilmesi
BİLGE KOYUNCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVZA CANDAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBAHAT ARAL YILMAZ