Fabrication and characterization of sers substrates via laser induced photochemical surface roughening of silicon

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ALP AKBIYIK

Danışman: ALPAN BEK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, lazer yardımlı fotokimyasal yüzey aşındırma yöntemiyle yapılandırılan kristal silikon yüzeyinden Yüzey Artırımlı Raman Spektroskopisi alttaşları üretilmiştir. Fotokimyasal aşındırmada kompleks yapılarda hızlı ve kesin kontrol sağlayan ve yenilikçi bir yöntem olarak lazer ışığı uzamsal olarak DMD (Dijital Mikroayna Cihazı) ile modüle edilmiştir. Aşındırılmış silikon yüzeyin üstüne plazmonik sıcak noktalar oluşturmak amacıyla termal buharlaştırma yöntemiyle altın ve gümüş filmler kaplanmış, ayrıca altın ve gümüş nanoparçacıklar oluşturulmuştur. Aşındırılmış yüzeyin üstündeki altın ve gümüş film veya parçacık kalınlığının elde edilen Raman sinyalini önemli ölçüde değiştirdiği görülmüştür. Bununla birlikte aşındırılmış yüzeydeki pürüzlülük parametrelerinin de elektromanyetik artırımı önemli ölçüde değiştirdiği ve artırdığı gösterilmiştir. Bu aşındırma parametreleri arasında Raman sinyaline önemli etki edenler lazer ışıma gücü, aydınlatma süresi ve aydınlatılan alanın boyutudur. Elde edilen alttaşların Raman artırımı karakterizasyonu üzerine BCB, CV, R6G ve amonyum nitrat molekülleri damlatılarak yapılmıştır. Raman spektroskopisinde ışıma dalgaboyları olarak 532 nm ve 660 nm kullanılmıştır. BCB'den gelen Raman sinyali nanomolar seviyelere kadar gözlenmiştir. Yapılan deneysel, teorik ve bilgisayarlı hesaplamalara göre artırım faktörü 50 nm gümüş kaplı aşındırılmış silikon yüzey için 10^9 mertebelerine varmaktadır.