Mikropatterning of ferroelectric Pb(Zr052 Tio,48)O3 films using sol-gel processing
Sol-jel yöntemiyle ferroelektrik Pb(Zr052 Tio,48)O3 filmlerinin mikrokalıplanması
- Tez No: 93400
- Danışmanlar: PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ferroelektrik İnce Film, PZT, Sol-Jel İşlemi, Mikro Kalıplama vı, Ferroelectricity, Thin Films, PZT, Sol-Gel Processing, Micromolding IV
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
öz SOL-JEL YÖNTEMİYLE HAZIRLANAN FERROELEKTRİK Pb(Zr0.52Tio.48)03 FİLMLERİN MİKRO KALIPLANMASI Gerçeker (Turhan), Nilgün M. S., Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Macit Özenbaş Ocak 2000, 111 sayfa Bu çalışmada, mikro-kalıplama metodu kullanılarak hazırlanan ferroelektrik Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT) filmler sol-jel yöntemiyle elde edilmişlerdir. Çalışma artık polarizasyon, Pr ve koersiv alan, Ec gibi ferroelektrik özelliklerin karşılaştırılabilmesi amacıyla kalıplanmış filmlerin yanısıra sürekli PZT filmlerin üretimi ve karekterizasyonunu da içermektedir. Kurşun asetat, zirkonyum propoksit, ve titanyum izopropoksit başlangıç malzemeleri olarak kullanılmışlardır. Ön çözelti (precursor solution), kurşun asetatın asetik asitle 2: 1 oranında karıştırılması ve uygun miktarlarda zirkonyum propoksit ve titanyum izopropoksitin bu çözeltiye eklenmesiyle hazırlanmıştır. Altlık olarak silisyum, platin kaplanmış silisyum ve paslanmaz çelik (A 304) kullanılmıştır. Kristalleşmeyi sağlamak amacıyla uygulanması gereken optimum ısıl işlem koşulları 600°C ve 3 saat olarak belirlenmiştir. Mikro kalıplanmış ince filmlerin büyütme koşullarına bağlı olarak yapı ve kompozisyon karakterizasyonu için Tarama Elektron Mikroskobu (SEM), EnerjiDispersif Analiz ünitesi (EDS) ve X-ışınları kırınım cihazı (XRD) kullanılmıştır. Bu çalışmada ayrıca altlık çeşidi ile ısıl işlem koşullarının ferroelektrik ve dielektrik özelliklerine etkisi araştınlmıştır. İstenen kompozisyon, morfoloji ve ferrolektrik özelliklerde olan çatlak içermeyen filmler özellikle silisyum altlıklar üzerinde elde edilmişlerdir. Platin kaplı silisyum altlıklar üzerinde büyütülen kalıplanmış PZT filmler daha yüksek artık polarizasyon değerleri göstermelerine karşın paslanmaz çelik üzerinde büyütülen filmlerde daha düşük koersiv alan değerleri gözlenmiştir. Buna karşın kalıplanmış filmlerde ölçülen dielektrik katsayısı değerlerinde altlık değişimi aynı etkiyi yaratmamıştır. Bu çalışmada incelenen kalıplanmış PZT filmlerin elektriksel özellikleri literatürde verilen sürekli PZT filmlerin aynı özellikleri ile genel olarak uyum göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MICROPATTERNING OF FERROELECTRIC Pb(Zr0^2Tio.48)03 FILMS USING SOL-GEL PROCESSING Gerçeker (Turhan), Nilgün M.S., Department of Metallurgical & Materials Engineering Supervisor: Prof. Dr. Macit Özenbaş January 2000, 111 pages In this study, micropatterning of ferroelectric Pb(Zro.52Tio.48)03 (PZT) films was carried out by using sol-gel processing with micromolding. Present work also included the formation and characterization of continuous PZT films as well as patterned ones in order to compare the ferroelectric properties such as remanent polarization, Pr and coercive field, Ee. Lead acetate, zirconium propoxide and titanium isopropoxide were used as starting materials. Precursor solution was prepared by dissolving lead acetate in acetic acid with a 2:1 mass ratio and adding appropriate amounts of zirconium propoxide and titanium isopropoxide. Substrates used included silicon wafers, platinum coated silicon wafers, and stainless steel plates. Optimum heat treatment conditions were determined as 600°C and 3 hours to ensure complete crystallization (perovskite structure). Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive analysis (EDS), and X-ray diffraction (XRD) were used for the investigation of the structure and mcomposition of micropatterned thin films relative to the growth conditions. Dependence of the ferroelectric and dielectric properties on the type of substrates and heat treatment conditions were described. Crack free films with desired composition, morphology and ferroelectric properties were obtained especially on Si substrates. Patterned PZT films produced on platinized silicon substrates yielded higher remanent polarizations, whereas those produced on stainless steel substrates showed lower coercive fields. Such difference was not observed in the case of dielectric constant values of the patterned films when the substrates were changed. In general, the electrical properties of the patterned PZT films under investigation compare favorably with those of normal continuous films listed in the literature.
Benzer Tezler
- Electirical characterization of sol-gel derived PZT films produced by micropatterning
Sol-jel yöntemi ile mikrokalıplama ile üretilen PZT filmlerin elektriksel karakterizasyonu
TUNA YÜCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Surface modification of silica aerogels by hexamethyldisilazane-carbon dioxide mixtures and their phase equilibria
Silika aerojellerin hexametildisilazan-karbon dioksit karişimlariyla yüzey modifikasyonu ve hexametildisilazan-karbon dioksit karişimlarinin faz davranişlari
AYŞE MERİÇ KARTAL
- Mikrodesenli biyoaktif malzemelerin dizaynı, karakterizasyonu ve doku mühendisliği'ndeki uygulamaları
Design, characterization and tisuue engineering applications of micropatterned bioactive materials
AYŞE GÖNEN KARAKEÇİLİ
Doktora
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Biyomoleküler tanı sistemleri için taşınabilir, gerçek zamanlı ve etiketsiz biyosensor geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of portable, real-time & label-free biosensors for biomolecular recognition
MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN
Doktora
Türkçe
2009
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ERHAN BİŞKİN
- Shear induced fiber alignment and acoustic nanoparticle micropatterning during stereolithography
Stereolitografi sırasında kayma kaynaklı fiber oryantasyonu ve akustik nanoparçacık mikroşekillendirmesi
DORUK ERDEM YUNUS
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiLehigh UniversityMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. YALING LIU