Hedef analitlerin tespiti için kullanılabilecek MEMS kapasitif rezonatör geliştirilmesi
Development of a MEMS capacitive resonator usable for detection of the target analyte
- Tez No: 710098
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR TEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
MEMS tarak parmak kapasitif rezonatör yapıları ile kütle algılama uygulamaları son zamanların en popüler araştırma konularından biri haline gelmiştir. Bu yapılar, mikron ölçekteki boyutları ve rezonans çalışma modları sayesinde son derece hassas bir şekilde kütle algılaması yapmaktadırlar. Gelişmiş algılama özelliklerinin yanı sıra, hızlı tepki, düşük güç tüketimi ve entegre devrelerle uyumluluk gibi avantajları da mevcuttur. Bu tez çalışmasında, kütle algılama uygulamalarında kullanılabilecek bir MEMS tarak parmak kapasitif rezonatör yapısının tasarımı, üretimi ve benzetim çalışmaları sunulmuştur. İlk aşamada, MEMS rezonatör yapısının tasarımı yapılmıştır. Ardından, tasarım parametrelerine göre önce teorik analiz, sonrasında da Elmer FEM yazılımı kullanılarak benzetim çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar doğrultusunda ilk olarak modal analiz ile yapının rezonans frekansları belirlenmiştir. Sonrasında yapının farklı DC kutuplama gerilimlerindeki statik bükülme karakteristiği incelenmiştir. Son olarak da literatürde ilk kez MEMS tarak parmak kapasitif rezonatör yapısı için sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak frekans analizleri gerçekleştirilmiştir. Tasarım ve simülasyon işleminin ardından MEMS rezonatör yapısı ODTÜ MEMS Merkezi'nde ürettirilmiştir. Üretim sonrasında ise Pamukkale Üniversitesi MEMS Laboratuvarı'nda üretilen yapının frekans testleri yapılmıştır. MEMS yapısının üretim sonrası karakteristiği, frekans testleri ile elde edilen deneysel veriler üzerinden parametre çıkarımı yapılarak incelenmiştir. Parametre çıkarımları sonucunda rezonatör yapısının tasarım parametreleri güncellenmiş ve ardından teorik analiz ile benzetim çalışmaları tekrarlanmıştır. Böylece, önerilen FEM modeli MEMS kapasitif tarak parmak rezonatörün frekans yanıtı için doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Recently, mass sensing applications with MEMS comb drive capacitive resonator structures have become one of the most popular research topics. These structures can precisely detect mass amount due to its micron size and resonance modes. In addition to advanced detection properties, these structures also have many advantages such as fast response, low power consumption and compatibility with integrated circuits (ICs). In this thesis, the design, fabrication and simulation studies of the MEMS comb drive capacitive resonator structure which can be usable in the mass sensing applications are presented. In the first stage of the thesis study, the MEMS resonator structure is designed. Then, with respect to the design parameters, the theoretical analysis and simulation studies using Elmer FEM software are realized. In the FEM analyses, firstly, the resonance frequencies of the MEMS structure are determined by modal analysis. Afterwards, the static bending characteristic of the resonator structure at different DC bias voltages are investigated by the static analysis. Finally, for the first time in the literature, frequency analyzes are performed for the MEMS comb finger capacitive resonator structure using the finite element method. After the design and simulation studies, the MEMS resonator structure is produced at METU MEMS Center. The frequency tests of the produced MEMS resonator structure are realized in Pamukkale University MEMS Laboratory. The post-manufacture characteristic of the MEMS resonator structure is investigated by parameter extraction from the experimental data obtained by frequency tests. As a result of the parameter extractions, the design parameters of the resonator structure are updated and then the theoretical analysis and simulation studies are repeated. Thus, the proposed FEM model is verified for the frequency response analyses of MEMS comb drive structure.
Benzer Tezler
- Point-of-care detection of respiratory tract infections using a novel PCR kit with gold nanoparticle-mediated dna polymerase
Altın nanopartikül aracılığıyla dna polimeraz güçlendirme yöntemi kullanan yeni bir PCR kitinin solunum yolu enfeksiyonlarının yatakta tanısına yönelik kullanımı
MERT ELMAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- 5G çoklu giriş çoklu çıkış antenlerde antenler arası izolasyon yöntemlerinin araştırılması ve uygulanması
Research and application of isolation methods between antennas in 5G multiple input multiple output antennas
KADİR CAN AYVACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EVREN EKMEKÇİ
- Synthesis, characterization of PVC-graft-calixarene molecules and investigation of interactions of saw transducers with volatile organic compounds
PVC- graft- kaliksaren moleküllerinin sentezi,karakterizasyonu ve uçucu organik bileşiklerle olan etkileşim parametrelerinin saw dönüştürücüler ile incelenmesi
ZEYNEP GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. NİLGÜN KIZILCAN
DR. CİHAT TAŞALTIN
- Escherichia coli tayini için yatay akış immünoassay platformlarının geliştirilmesi
Development of lateral flow immunoassay platform for Escherichia coli detection
AYŞEN GÜMÜŞTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaAnkara ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BENGİ USLU
PROF. DR. UĞUR TAMER
- Kafeik asit fenetil ester yüklü kitosan nanopartikül içeren doku iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of caffeic acid phenethyl ester loaded chitosan nanoparticle entegrated tissue scaffold
EKİN BAHAR AYTUĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP DERMAN