Yüksek vakum ortamında üretilen BaxMg1-xF2 alaşımının morfolojik özelliklerine atomik konsantrasyonun etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of atomic concentration on morphological properties of BaxMg1-xF2 alloy produced in high vacuum environment
- Tez No: 776133
- Danışmanlar: PROF. DR. FEYZA GÜZELÇİMEN, DOÇ. DR. BÜKEM TANÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Bu tez çalışmasında; yenilikçi malzemelerden olan hem BaF2, MgF2 bileşikleri hem de BaxMg1-xF2 alaşım ince filmleri, radyo frekansı (rf) magnetron sıçratma yöntemi ile yüksek vakum ortamında cam ve silisyum (Si) alttaşlar üzerine nanometrik boyutta (100 ± 10 nm) biriktirilmiştir. Yüksek vakum ortamında BaF2 (%99 saflıkta) ve MgF2 (%99 saflıkta) hedef malzemeler kullanılması ve bu hedeflere uygulanan güç seviyelerinin değiştirilmesi ile farklı atomik konsantrasyonlarda BaxMg1-xF2 alaşım kaplamaları aynı ortam koşullarında ve aynı anda oluşturulmuştur. Malzeme örneklerinin mikro yapısı ve yüzey karakterizasyonu spektroskopik ve mikroskobik yöntemler yardımıyla analiz edilerek, morfolojik özellikleri incelenmesi amaçlamıştır. Malzemelerin yüzey karakterizasyonu kısmında; iyi bir 2- ve 3-boyutlu topografik görüntüleme tekniği olan atomik kuvvet mikroskopisi (AKM), ince filmlerin yüzey morfolojisini aydınlatmak için güçlü bir yüzey tekniği olan taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve 2-boyutlu ileri mikroskobik yüzey akustik görüntüleme tekniği olan taramalı akustik mikroskopi (TAM) tekniği kullanılmıştır. AKM tekniği ile BaxMg1-xF2 alaşım malzemelerin 3-boyutlu yüzey görüntüsü alınarak yüzey pürüzlülük değerleri ve tanecik boyutları elde edilmiştir. SEM tekniği ile her bir malzeme için nanometrik boyutta parçacık boyutları belirlenmiş ve yüzey homojenliği hakkında bilgi elde edilmiştir. TAM tekniği ile örneklerin 2-boyutlu yüzey akustik görüntüsü haritalanmış ve yüzey akustik empedans değerleri belirlenmiş ve malzemelerin mikro sertliği hakkında bilgi elde edilmiştir. Malzemelerin mikro yapısal karakterizasyonu kısmında; taramalı elektron mikroskopisi/enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM-EDS) tekniği kullanılarak kantitatif elementel analizi gerçekleştirilmiş ve atomik bileşimlerin stokiyometrik oranları belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında; hem BaF2 ve MgF2 bileşikleri hem de BaxMg1-xF2 alaşım kaplama örneklerinin AKM, SEM, SEM-EDS ve TAM ölçümleri sonucunda elde edilen verilerin değerlendirilmesi ile, atomik konsantrasyon parametresinin malzemenin morfolojik özellikleri üzerinde meydana getirdiği etki tespit edilmiştir. Üretilen ince filmlerin farklı optoelektronik uygulamaları, seramik endüstrisi ve yüzey akustik dalgalarını kullanan cihazlar için uygun bir malzeme olarak kullanılabilirliği ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, both hem BaF2, MgF2 compounds and BaxMg1-xF2 alloy thin films, one of the innovative materials, were deposited on glass and silicon (Si) substrates in nanometric size (100±10 nm) in a high vacuum environment by radio frequency (rf) magnetron sputtering method. Using BaF2 (99% purity) and MgF2 (99% purity) target materials in a high vacuum environment and changing the power levels applied to these targets, BaxMg1-xF2 alloy coatings at different atomic concentrations were formed under the same ambient conditions and at the same time. The microstructure and surface characterization of the material samples were analyzed with the help of spectroscopic and microscopic methods, aiming to examine the morphological properties. In the surface characterization of materials, atomic force microscopy (AKM), a good 2- and 3-dimensional topographic imaging technique, scanning electron microscopy (SEM), a robust surface technique to elucidate the surface morphology of thin films, and scanning acoustic microscopy, a 2-dimensional advanced microscopic surface acoustic imaging technique (TAM) technique was used. With the TAM technique, the 2-dimensional surface acoustic image of the samples was mapped, the surface acoustic impedance values were determined, and information about the microhardness of the materials was obtained. Surface roughness values and grain sizes were obtained by taking 3-dimensional surface images of BaxMg1-xF2 alloy materials with the AKM technique. Nanometric particle sizes were determined for each material with the SEM technique, and information about surface homogeneity was obtained. In the microstructural characterization of materials, quantitative elemental analysis was performed using scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) technique, and stoichiometric ratios of atomic compositions were determined. In this thesis study, By evaluating the data obtained as a result of AKM, SEM, SEM-EDS and TAM measurements of both BaF2, MgF2 compounds and BaxMg1-xF2 alloy coating samples, the effect of the atomic concentration parameter on the morphological properties of the material was determined. The usability of the produced thin films as a suitable material for different optoelectronic applications, ceramic industry and devices using surface acoustic waves has been indicated.
Benzer Tezler
- Farklı argon basıncında ve farklı ısıl işlem sürelerinde üretilen MgB2 süperiletkeninin mikroyapı, elektriksel ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
Characterization of microstructural, electrical and mechanical properties of MgB2 superconductor fabricated by different argon pressure and different annealing time
ŞEYDANUR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZTÜRK
- Ultrasonik püskürtme yöntemi ile üretilen Y:SnO2 nanoyapılı filmlerin fiziksel özelliklerinin belirlenmesi
Determination the physical properties of Y:SnO2 nanostructured films deposited by ultrasonic spray pyrolysis
ESRA KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİFE GENÇER İMER
- TlGa(SxSe1-x)2 (0 ≤ x ≤ 1) amorf yarıiletken ince filmlerinin doğrusal olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of nonlinear optical properties of TlGa(sxse1-x)2 (0 ≤ x ≤ 1) amorphous semiconductor thin films
TÜRKAN DİNÇBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KARATAY
- Structural and magnetic properties of Si(100)/Ta/Co multilayers for spintronics applications
Spintronik uygulamaları için Si(100)/Ta/Co çoklu katmanların yapısal ve manyetik özellikleri
KADİR VAHAPLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN TARI
- InSe, InTe ve InTe: Er yarıiletken ince filmlerin doğrusal olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of nonlinear optical properties of InSe, InTe ve InTe: Er semiconductors
ECRİN AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KARATAY