Investigation of TiAlV as absorber and WO3-VxOy as active material for terahertz microbolometers
Soğurucu TiAlV ve aktif malzeme WO3-VxOy'ni̇n terahertz mi̇krobolometreler i̇çi̇n i̇ncelenmesi̇
- Tez No: 752557
- Danışmanlar: PROF. DR. OKAN ESENTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Terahertz teknolojisi, laboratuvar kurulumlarından ticari cihazlara olan evrimine başlamıştır. THz teknolojisinin öngörülen geleceği, bu frekans aralığında hassas detektörlerin üretimini motive etmiştir. THz görüntüleme uygulamaları için mevcut çabalar, Kızılötesi bölgede başarılı olduğu kanıtlanmış mikrobolometre teknolojisini kullanmaya odaklanmıştır. Mikrobolometrelerde, gelen radyasyonun soğurucu katmandaki emilimi sonucunda sıcaklıkta artış meydana gelir. Aktif malzeme katmanının elektriksel direnci sıcaklığa bağlı olarak değişir ve ortaya çıkan direnç değişikliği, okuma devreleri tarafından okunur. Bu tezin amacı, THz mikrobolometre uygulamaları için bu iki kritik katmanı, soğurucu ve aktif malzeme katmanlarını değerlendirmektir. Geniş bant THz görüntüleme uygulamaları için TiAlV ince filmler potansiyel THz soğurucu katman olarak incelenmiştir. Diğer metallere göre daha düşük iletkenliği ve mikrofabrikasyon yöntemlerine uygunluğu sayesinde, katman kalınlığı kontrollü olarak tabaka direncine uyarlanarak, THz soğurmada önemli bir artış gözlemlenmiştir. THz dalgalarının soğurulması, daha yüksek enerjili Kızılötesi dalgalarının soğurulması kadar fazla bir sıcaklık artışına neden olmayacaktır ve dolayısıyla bir THz mikrobolometrenin yüksek sıcaklık direnç katsayısına (TCR) sahip olması büyük önem taşımaktadır. Bu amaçla, V W reaktif eş zamanlı saçtırmanın etkisi araştırılmış ve WO3 VxOy potansiyel aktif malzeme katmanı olarak değerlendirilmiştir. W metaline uygulanan saçtırma gücü artırıldıkça yeni fazlar ortaya çıkarak VxOy filmlerin özelliklerini önemli ölçüde değiştirmiş ve TCR değerini istenen bir değere yükseltmeye olanak sağlamıştır. Ayrıca, VxOy ve WO3 VxOy katmanlarının özellikleri, THz bölgesinde sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ilk kez değerlendirilmiştir. Sıcaklığa duyarlı bu malzemelerin tahribatsız karakterizasyonu, THz mikrobolometrelerdeki kullanımları hakkında önemli sonuçlar vermiştir.
Özet (Çeviri)
Terahertz technology continues to evolve rapidly from laboratory setups to commercial devices. The foreseen future of the THz technology has accelerated the fabrication of detectors that are sensitive in this frequency range. Current efforts for THz imaging applications have focused on using the mature microbolometer technology which has proven to be useful in the IR region. In microbolometers, the incoming radiation becomes absorbed in the absorber layer resulting in an increase in temperature. The electrical resistance of the active material layer changes with temperature, and the resultant resistance change is read by readout circuits. The objective of this thesis is to evaluate these two critical layers, absorber and active material layers, for THz microbolometer applications. For broadband THz imaging purposes, TiAlV thin film is investigated as the potential absorber layer. Owing to its lower conductivity compared to other metals and compatibility to microfabrication techniques, by tailoring the sheet resistance with control in layer thickness, significant enhancement in THz absorption is observed. Here, the absorption of THz radiation will not increase the temperature as much as the more energetic IR waves. Hence, it is essential for a THz microbolometer to have a high temperature coefficient of resistance (TCR). For this purpose, the effect of V W reactive co-sputtering is studied, and WO3-VxOy is investigated as the potential active material layer. As the sputtering power of W increased, new phases appeared, and this has opened a pathway toward tuning the TCR of the film to a desired value by changing the characteristics of VxOy films. In addition, properties of VxOy and WO3-VxOy layers are evaluated in the THz region as a function of temperature for the first time. Nondestructive characterization of these temperature sensitive materials gives a deep insight on their use in THz microbolometers.
Benzer Tezler
- AlTi5B1 master alaşımının alüminyum basınçlı döküm yönteminde tane inceltici olarak kullanımının incelenmesi
Investigation of AlTi5B1 master alloy use as grain refiner on aluminium high pressure die casting process
CEYHUN YAPICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Uygulanan farklı hızlandırma voltajı türlerinin KA-FBB yöntemi ile üretilen Ti ve TiAlN kaplamaların korozyon davranışları üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different bias modes applications on the corrosion behavior of Ti and TiAlN coatings produced by CA-PVD technique
DİLAN ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- İnconel 718 malzemesinin mikro işlenebilirliği ve kaplama malzemesinin etkisinin araştırılması
Investigation of effect of coating materials and micromachinability of inconel 718 material
İRFAN UCUN
Doktora
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ BEDİR
PROF. DR. KUBİLAY ASLANTAŞ
- Alüminyum-magnezyum-titanyum (Al-Mg-Ti) alaşımlarının mekanik ve mikroyapı özelliklerine magnezyum ve titanyum elementlerinin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of magnesium and titanium to mechanical and microstructure properties of aluminum-magnesium-titanium (Al-Mg-Ti) alloys
HALİL İBRAHİM KURT
Doktora
Türkçe
2013
Mühendislik BilimleriMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR SALMAN
PROF. DR. İBRAHİM HALİL GÜZELBEY
- Saf titanyum malzeme yüzeyinde titanyum aluminyum intermetalik tabakasının oluşturulması
To constitute a titanium aluminium intermetallic layer on the surface of pure titanium
MUSTAFA SAFA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
YRD. DOÇ. DR. ERDEM ATAR