Design, fabrication, and characterization of rectangular split-ring resonators for sensing applications
Dikdörtgensel kesik-halka rezonatörlerinin algılama uygulamaları için tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 459445
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAMDİ TORUN, DOÇ. DR. ARDA DENİZ YALÇINKAYA, YRD. DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu tez çalışması kapsamında mikrodalga ve Terahertz frekans bantlarında çalışan kesik-halka rezonatörleri tasarlanmış, üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Tek kesikli ve çift kesikli rezonatörler mikrodalga bandında incelenmiştir. Rezonatörler, tek-kutuplu antenlerle eşlenmiş bir şekilde tasarlanmıştır. Rezonatörlerin saçılım parametreleri elektrik ve manyetik alanın farklı polarizasyonları için incelenmiştir. Belli bir polarizasyondaki uyarılma altında, tek kesikli ve çift kesikli rezonatörlerin aynı şekilde davrandıkları gösterilmiştir. \ Geliştirilen kesik-halka rezonatörlerinin frekans seçici yüzeyler olarak kullanılması olasıdır. Terahertz bandında tek kesikli, dikdörtgen şeklinde farklı kesik-halka rezonatörleri önerilmiştir. Üç farklı tipteki rezonatörler mikrofabrikasyon yöntemleri ve fotolitografi adımları kullanılarak üretilmiştir. Birinci tip cihazlar, silisyum alttaş üzerine bakır kullanılarak üretilmiştir. İkinci tip cihazlar, yine bakır kullanılarak Parylene film kaplı silisyum alttaşlar üzerinde üretilmiştir. Üçüncü tip cihazlar, Parylene film kaplı silisyum alttaşlar üzerinde titanyum kullanılarak üretilmiştir. Tüm cihazlar deneysel olarak karakterize edilmiştir ve karakterizasyon sonuçları geliştirilen modellerle karşılaştırılmıştır. Bu cihazların glukoz tespiti amacı ile kullanımları test edilmiştir. Glukoz moleküllerinin elektromanyetik özellikleri nedeniyle, cihazların rezonans frekansı glukoz moleküllerinin varlığıyla artmaktadır. Üretilen cihazların biyoalgılama uygulamaları için kullanım potansiyelleri ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, rectangular split ring resonators in microwave and terahertz frequencies are modeled, fabricated, and characterized. For microwave frequencies, rectangular split-ring resonators with one-split and two-splits are analyzed. The resonators are coupled with monopole antennas for excitation. The scattering parameters of the devices are investigated under different polarizations of $\vec{E}$ and $\vec{H}$ fields. The addition of the second split of the device is investigated considering different configurations of the excitation vectors. It is demonstrated that the one-split and the two-splits resonators exhibit identical transmission characteristics for a certain excitation configuration. The presented resonators can effectively function as frequency selective media for varying excitation conditions. For THz frequencies, different designs of rectangular split-ring resonators with single-split are proposed. Three types of devices are fabricated utilizing a mask. In the first type, the resonators are made of copper and are patterned on Silicon substrate. In the second type, the resonators are made of copper and are patterned on a substrate composed of a layer of parylene on a Silicon wafer. In the third type, the resonators are made of titanium and are patterned on a substrate composed of a layer of parylene on a Silicon wafer. Each type of the devices is characterized and compared to the simulation results. Bio-experiments utilizing glucose are done for one of the samples. Due to electrical properties of glucose, resonances are shifted towards higher frequencies. Devices have the potential to be utilized as biosensors.
Benzer Tezler
- Design, fabrication and characterization of liquid-solid microelectromechanical DC-contact switches
Sıvı-katı mikroelektromekanik DC-kontak anahtarların tasarımı, üretimi ve ölçümü
ENGİN ÇAĞATAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NECMİ BIYIKLI
- Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques
Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi
GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER
- Biyosensör uygulamaları için fraktal geometrili plazmonik nanoanten dizileri tasarım ve üretimi
Design and fabrication of fractal shaped plasmonic nanoantenna arrays for biosensing applications
EKİN ASLAN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- Akustik yüzey dalga esasına dayanan filtrlerin analizi, tasarımı ve GSM sistemindeki uygulamaları
Analysis and design of saw filter and saw filter applications in GSM
H.CEMİL KARAGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Analysis and design of antenna and passive microwave circuit elements on flexible substrate
Esnek alttaş üzerine anten ve pasif mikrodalga devre elemanları analizi ve tasarımı
NOAMAN NASEER
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. BİRSEN SAKA TANATAR