Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Oytun Demirörs
Danışman: Okan Esentürk
Özet:
Terahertz (THz) bölgesinde görüntüleme, güvenlikten sağlığa, canlı dokudan
malzeme denetimine kadar çok çekici çeşitli uygulama olanakları ile son yıllarda
büyük ilgi görmektedir. Bununla birlikte, THz frekans bölgesinin doğası,
görüntüleme uygulamaları için kaynak ve sensörlerin geliştirilmesine birçok zorluk
getirir. Zorluklardan bazıları, mevcut yüksek üretim ve bakım maliyetinin yanı sıra
geniş piksel aralıkları gereksinimi ve kaynakların oda sıcaklığında düşük emisyon
seviyeleridir. 1 THz'in üzerindeki THz dalgaların atmosferde yüksek kaybı
nedeniyle, 1 THz'in altındaki frekanslarda çalışan bir algılama pikseli üretmek daha
iyidir. Uzun dalga boyları için büyük piksel aralıkları ve daha yüksek termal kütle
ile sonuçlanan düşük absorpsiyon katsayıları nedeniyle daha kalın emici katmanlar,
mikrofabrikasyonda ve dolayısıyla algılama uygulamalarında zorluklara neden olur.
Bu sınırlamalar nedeniyle, THz sensörleri için daha hafif anten yapıları elde etmek
için THz bölgesi için benzersiz bir soğurucu tasarımı gereklidir. Bu çalışmada, THz
soğurucu ve anten yapılarının THz tepkisini ayarlamak amacıyla, SixNy filmlere
gömülü çeşitli boyutlarda TiAlV periyodik elemanlar tasarlanmış, p-tipi silikon
altlık üzerinde hazırlanmış ve THz zaman alan spektroskopisi kullanılarak
viii
değerlendirilmiştir. Tasarımlar Bruggeman Etkili Ortam Teorisi simülasyonları ile
in silico olarak desteklenmiştir. Deneysel özelliklerin simülasyonlarla uyumlu
olduğu bulunmuştur. Ölçüm ve simülasyon arasındaki sapma, muhtemelen model
yapısının yapımındaki sınırlamadan ve modelin deneysel yapıya göre
basitleştirilmesinden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, fabrikasyon
parametrelerinin ince filmlerin THz tepkisi üzerindeki etkileri karşılaştırılmış ve
rapor edilmiştir. Daha yüksek (yaklaşık %30, hacimsel) metal içeriğine sahip ince
filmlerin üretimi için proses akışının daha fazla optimizasyonu gereklidir.