The growth of vanadium dioxide thin films by magnetron sputtering technique and terahertz wave modulation characteristics
Mıknatıssal saçtırma yöntemi ile vanadyum dioksit ince film büyütülmesi ve terahertz dalga modülasyon karakteristikleri
- Tez No: 631171
- Danışmanlar: PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Vanadyum dioksit (VO2) oda sıcaklığına cok yakın gerçekleşen (68 °C) yalıtkan-metal geçiş özelliğiyle benzersiz bir malzemedir. Elektriksel direncindeki değişim 10^5 mertebesinde olmaktadır ve bu değişime optiksel ve yapısal değişim eşlik etmektedir. Bu benzersiz geçiş özellikleri sayesinde VO2 son yıllarda yoğun olarak çalışılmıştır. Bu faz geçişi, vanadium dioksiti alan etkili transistörler (FET), soğutulmamış bolometreler, ayarlanabilir terahertz filtreleri, yüksek veri hızlı kablosuz haberleşme gibi çeşitli alanlarda uygulama imkanı sunar. Özellikle elektromanyetik spektrumun en keşfedilmemiş bölgesi olan terahertz bölgesi için vanadium dioksit, terahertz dalgalarını elektriksel geçiş özelliği sayesinde module etme kabiliyetine sahip umut verici bir malzemedir. Bu çalışmada, vanadium dioksit (VO2) ince filmleri reaktif DC mıknatıssal saçtırma methodu ile büyütülmüştür ve ikincil fazları minimize etmek için saçtırma gücü, oksijen konsantrasyonu ve büyütme süresi optimize edilmiştir. Yalıtkan- metal geçişi sırasında maksimum direnç değişimi gösteren numuneler terahertz dalgaları modülasyon deneyleri için kullanılmıştır. Sürekli dalga lazeri ile tetiklenerek metalik faza geçmiş numunelerin terahertz dalgalarına karşı opak malzeme gibi davrandığı, oda sıcaklığında yalıtkan fazda olduğunda ise terahertz dalgalarını geçirdiği gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar, VO2 ince filmlerin terahertz dalga modülatörleri olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Vanadium dioxide (VO2) is a fascinating material thanks to its unique insulator-metal transition (IMT) at 68 °C which is very close to the room temperature. This reversible change in electrical resistivity is around several orders of magnitude and the electrical change accompanied by optical and structural change as well. Thanks to these unique properties vanadium dioxide material has been studied intensively past decades. This phase transition allows us to apply the transition properties widen application such as field effect transistor (FET), uncooled bolometers, tunable metamaterial filters, high data rate wireless communication etc. Especially for terahertz region which is the most unexplored region of the electromagnetic spectrum, vanadium dioxide is a promising material having ability to modulate terahertz waves by IMT phenomena. In this work, vanadium dioxide (VO2) thin films fabricated by reactive DC magnetron sputtering method and its properties optimized to minimize the amounts of secondary phases by optimizing the oxygen concentration, sputtering power and deposition time. Samples which show the maximum resistivity change during the transition have been used for the terahertz modulation experiments. It has been observed that when the VO2 samples triggered by continuous wave (CW) laser, VO2 transforms to the metallic phase, behave as an opaque material to the terahertz wave. At room temperature, in insulating phase it is partially transparent to terahertz radiation. This results indicate that VO2 thin films can be a good candidate for THz wave modulators
Benzer Tezler
- Characterization of vanadium oxide thin films grown by magnetron sputtering technique
Mıknatıssal saçtırma tekniği ile büyütülen vanadyum oksit ince filmlerin karakterizasyonu
HÜRRİYET YÜCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Crystal growth and investigations on the effects of hydrogen doping of Vo 2
Vo 2 kristal büyütmesı ve hidrojen ile katkılanmasının üzerine incelemeler
KORAY YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TALİP SERKAN KASIRGA
- Investigation of the effects of thickness on the metal-insulator transition in vanadium dioxide nanocrystals, and development of a novel vanadium dioxide Mott field-effect transistor
Vanadyum dioksit nanokristallerinde kalınlığın metal-yalıtkan faz geçişi üzerine etkisinin incelenmesi, ve yeni bir tür vanadyum dioksit Mott alan-etkisi transistörünün geliştirilmesi
MUSTAFA MOHIELDIN FADLELMULA FADLELSEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TALİP SERKAN KASIRGA
- Beton çeliklerin oksidasyonu ve oksit tabakasının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
S.SEMİH OCAKSÖNMEZ
- Experiments on a strongly correlated material: Photoresponse, phase diagram and hydrogen doping of VO2
Başlık çevirisi yok
T. SERKAN KASIRGA
