Fabrication of well-organized plasmonic interfaces by nanosphere lithography
İyi düzenlenmiş plazmonik arayüzeylerin, nanoküre litografi yöntemi ile üretimi
- Tez No: 442038
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPAN BEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Bu tezde, değişik çaplardaki nanokürelerle litografiden istifade ederek plazmonik metal nano parçacıklarını dizayn etmeyi önermekteyiz. Nanoküreler geniş bir yüzey kapsamında çökertildiğinde, ortalarında üçgensel aralıklar bırakacak şekilde kapalı-paket üçgensel kafessel bölgeler oluşturur. İnce metal filmlerin buharlaştırılmasından ve nano kürelerin kaldırılmasından sonra plazmonik rezonansları destekleyen ve nanoküreler arasındaki şeklini belirleyen metal adalar üçgensel bir dönemsellikle substrat materyalin üzerinde üretilir. Nanoküre çapına bağlı olarak üçgensel nanoparçacıkların boyutu ayarlanabilmektedir. Klasik Nanoküre Litografisinin yanı sıra, sisteme etki eden bazı fiziksel etkilerin nasıl klasik yöntemi bir adım öteye götüreceği ele alınmıştır. Farklı bir deyişle, fırınlama ve fiziksel aşındırma mekanizmaları kullanılarak nanoparçacık boyutu, şekli ve yüzey dağılımı parametreleri system yapısını bozmadan kontrol altına alınabilmektedir. Bunlar kullanılarak, plazmonik uygulamalar için kullanılacak olan metal nanoparçacıkların istenilen şekil ve periyodik yapıda üretmeyi hedeflemekteyiz. Ayrıca diğer bir hedefimiz, nanoküre litografinin özellikle yüzey modifikasyonu için neden önemli olduğu kanıtlamaktır. Bunun için farklı litografi tekniklerinden örnekler verilerek kapalı paketler halinde oluşturulan yapının nasıl kullanılabilineceği tartışılacaktır. Bu tez çalışmasında, nanoküre litografi ve uzantılarının deneysel detayları üzerinde durulacaktır. Üretim aşamalarının tanımlanmasından sonra ise bu metodun eş geometri ve boyuttaki metal yapıların üretimi, yüzey kapsaması ayarlanabilir plazmonik arayüzeyler, mikrolens dizilimleri, 3D fotonik kristal üretim kabiliyeti ve farklı litografi metodlarına adapte olabilitesi kanıtlamaktayız. Bunu göstermek amacıyla, taramalı elektron mikroskobu, raman spektrokopisi ve yansıma tekniklerini nanaoyapıların karakterizasyonu için kullandık. Comsol simulasyon ve Gwyddion resim analizi yardımıyla deneysel veriler analiz edilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we propose to design plasmonic metal nanostructures by utilizing lithography with nanospheres of various diameters. When deposited at a high surface coverage, nanospheres form closed-pack trigonal lattices on surfaces, leaving concave triangular gaps in-between. After evaporation of thin metal films and lifting-off the nanospheres, metal islands which support plasmonic resonances and of the gap shape are fabricated in a trigonal periodicity on the substrate material. Depending on nanosphere diameter, the size of the triangular shaped nanostructures can be rearranged. In addition to classical nanosphere lithography (NSL) method, the physical influences that affect the fabrication method were also be considered in order to move beyond one step further. In other words, using annealing and physical etching mechanisms; size, shape of nanostructures and total surface coverage parameters were taken under control without deforming the system. Using these, our aim is to produce metal nanoparticle in desired shape and periodicity for plasmonic applications. Moreover, another goal is to prove that nanosphere lithography is a powerful tool especially for surface modification. In order to show that, how close-pack structure can be used is discussed by giving examples of different lithographic modifications. In this thesis work, we focus on experimental details of NSL and its extensions. After defining stages of production, we also show that NSL can be used to fabricate periodic metal structures with identical geometry and size, plasmonic interfaces with adjustable surface coverage, microlens arrays, and capability for generating 3D photonic crystals and adaptability with different lithography methods. In order to show them, we have used Scanning Electron Microscope (SEM), Raman Spectroscopy, total reflection techniques to characterize the nanostructures. Thanks to Comsol simulations and Gwyddion image analysis, experimental results are analyzed.
Benzer Tezler
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA
- Fabrication and characterization of hybrid nanofiller reinforced polyurethane nanocomposites
Hibrit nanodolgu takviyeli poliüretan nanokompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
AMIR NAVIDFAR
Doktora
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Yapı teknolojisi eğitiminde parametrik YBM destekli pedagojik yöntemlerin değerlendirilmesi
Evaluation of parametric BIM-enabled pedagogical methods in construction technology education
MEHMET ÜMİT METERELLİYOZ
Doktora
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ÖNDER ÖZENER
- Investigation of the growth kinetics and morphology transitions during porous anodization of titanium in ethylene glycol based electrolytes
Etilen glikol bazlı elektrolitlerde titanyumun gözenekli anodizasyonu sırasında oluşan oksidin büyüme kinetiği ve morfolojik geçişlerinin incelenmesi
EREN SEÇKİN
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Engineering the nonlinear dynamics of photonic systems: Demonstration of the soliton-similariton fiber laser and nonlinear laser lithography
Fotonik sistemlerin doğrusal olmayan dinamiklerinin yönetimi: Soliton-similariton fiber lazer ve doğrusal olmayan lazer litografisinin gösterilmesi
BÜLENT ÖKTEM
Doktora
İngilizce
2013
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY