Micro-3D sculptured metastructures
Mikro-3D şekillendirilmiş metayapılar
- Tez No: 828196
- Danışmanlar: PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Derin yarıklar, üç-boyutlu baskı, iki-foton polimerizasyon, elektroliz yöntemiyle kaplama, RF metayapılar, RF rezonatörler, Deep trenches, three-dimensional printing, two-photon polymerization, electroplating, RF metastructures, RF resonators
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Günümüzde üç-boyutlu (3B) yazıcılar oldukça popülerdir ve karmaşık 3B yapılar oluşturma yetenekleri sayesinde çok çeşitli uygulamalarda kullanım alanı bulmaktadır. Fakat, yüksek boy-en oranına sahip dikey yapıların 3B yazdırılması, özellikle büyük taban alanlarında yüksek yanal çözünürlük gerektiğinden dolayı çözümlenmemiş bir zorluk teşkil etmeyi sürdürmektedir. Bu tezde, yüksek boy-en oranına sahip metal hatlar inşa etmek için derin yarıklar oluşturma fikrini kullanarak mikro-3B şekillendirilmiş metayapıları önermekte ve göstermekteyiz. Bu tür derin yarıklı 3B-tasarımlar oluşturmak için inşamız iki-foton polimerizasyonunu mümkün kılan doğrusal olmayan soğurma işlemine dayanmaktadır. Üretim sürecimizde, iki-foton polimerizasyon işlemi için optik yörünge optimizasyonu, bu işlemi takiben de elektroliz yöntemiyle kalın metal film kaplanması ve kaplamada kullanılan iletken tabakanın kuru aşındırılması gereklidir. İki-foton polimerizasyonunun geliştirilmiş süreç akışını test etmek amacıyla, derinlik etkisini üçüncü bir boyut olarak gösteren 3B radyo frekansı (RF) metayapılarını oluşturduk. Sistematik sayısal ve deneysel çalışmalarımıza dayanarak tasarlanmış metayapı rezonatörlerimizin kesitsel boy-en oranlarının fonksiyonu olarak kontrol edilip kaydırılan rezonans frekansları ve ayarlanan kalite faktörü ile hedeflendiği gibi belirli bir çalışma rezonans frekans aralığına düşmesi sağlanmıştır. Tezde yüksek boy-en oranlı metayapıların kavramsal olarak gösterimleri aracılığıyla, bu tür iki-foton polarizasyon tanımlı yüksek boy-en oranlı RF rezonatörlerin arttırılmış kalite faktörü ve azaltılmış taban alanıyla beraber rezonans frekanslarının ayarlanabilirliği açısından büyük fayda sağladığını gösterilmiştir. Bu tezin bulguları, 3B yazım yoluyla derin yarıklar üretmek için önerilen fabrikasyon yönteminin, oldukça minyatürleştirilmiş karmaşık yapıları uygulamak adına zengin fırsatlar sağladığını işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
Today three-dimensional (3D) printers are highly popular and find use in a vast range of applications thanks to their capability to construct complex 3D structures. However, 3D-printing vertical structures with a high aspect ratio of height to width remains a pending challenge especially when a high lateral resolution is required in large footprints. In this thesis, we propose and demonstrate micro-3D sculptured metastructures using the idea of constructing deep trenches to erect their high aspect ratio metal lines along long strips. To generate such deep-trenched 3D-patterns, our construction relies on nonlinear absorption process, enabling the two-photon polymerization (2PP). In our fabrication, the 2PP process requires optical trajectory optimization, followed by electroplating thick metal film and dry etching seed layer. To test the developed process flow of 2PP, we built three-dimensional RF metastructures showcasing the depth effect as a third dimension. Based on our systematic numerical and experimental studies, our designed metastructure resonators are found to fall within a targeted specific operating resonance frequency range, with their resonance frequency being controlled and shifted and their quality factor (Q-factor) tuned as a function of their cross-sectional aspect ratio. In the thesis, with these proof-of-concept demonstrations, we show that such 2PP-defined high aspect ratio RF resonators highly benefit in terms of tunability of their resonance frequencies, along with increased Q-factor and reduced footprint. The findings of this thesis indicate that the proposed fabrication method of producing deep trenches via 3D-printing provides rich opportunities to implement high aspect ratio, complex structures that are highly miniaturized.
Benzer Tezler
- Nokta bulutlarının otomatik birleştirilmesinde yeni bir yöntem önerisi
A new method for automatic point cloud registration
RAMAZAN ALPER KUÇAK
Doktora
Türkçe
2021
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR EROL
- Elektrokimyasal aşındırma yöntemi ile GaAs üzerinde üçboyutlu mikro ve nano yüzey üretimi
3d micro and nano surface manufacturing on GaAs byelectrochemical etching method
HASAN YÜNGEVİŞ
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİYE AÇIKGÖZ
- Compressed sensing based 3D image reconstruction in digital breast tomosynthesis and micro-bioimaging
Sayısal meme tomosentezinde ve mikro biyogörüntülemede sıkıştırılmış algılama tabanlı 3B görüntü geri çatma
ADEM POLAT
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA YILDIRIM
- Three dimensional dynamics of micro tools and miniature ultra-high-speed spindles
Başlık çevirisi yok
BEKİR BEDİZ
- Deniz-türevi moleküllerin nörovasküler etkilerinin 3b mikro çerçeve ko-kültür modellerinde incelenmesi
Investigation of neurovascular effects of marine-derived molecules in 3d micro frame co-culture model
İREM POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyoteknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞADİYE EMEL SOKULLU