Ordered colloidal-mask applications in light management
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SEYEDEHNASIM SEYEDPOUR ESMAEILZAD
Danışman: ALPAN BEK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dielektrik kolloidal mikro-/nanoküreler (CMNS), farklı uygulamalar için umut vadeden adaylardır. Bu tezde, kolloidal küreler, güneş pilleri gibi fotonik cihazlarda veya yüzey artırımlı Raman saçılması (SERS) alttaşlarında ışık yönetimi için kullanılmıştır. CMNS dizileri, geniş gelen radyasyonu, daha yüksek dönüşüm verimliliği sağlayarak ışık şiddetinin önemli ölçüde yoğunlaştığı bir dizi sıkı odak noktalarına yönlendirebilir.. Ayrıca, cihaz yüzeyinde etkili bir ortam görevi gören CMNS dizileri, yansımayı azaltabilir ve artırılmış ileri saçılımı ve dolayısıyla cihaz içinde ışığın kullanımını kolaylaştırabilir. Bu nedenle, fotonik cihazların üzerinde yer alan tek tip CMNS dizileri, yansıma önleyici kaplamalar veya konsantre fotovoltaikler (CPV) çerçevesinde yüzeyde dağıtılmış bir yoğunlaştırıcı olarak kabul edilebilen mikro lensler gibi davranabilir. Böyle bir ışık tutucu yapının üretimi, düşük maliyetli ve vakumla buharlaştırılan çok katmanlı yansıma önleyici kaplamalar gibi yaygın alternatiflerden daha az karmaşıktır. Bu tezde, bu tür CMNS dizilerinin en uygun boyut ve şeklinin deneysel gösterimi ve hesaplamalı desteği gösterilmiştir. Ayrıca,viii ince metalik film kaplıdielektrik nanokürelerin, uygun maliyetli SERS alttaşlarının üretimi için yüksek bir potansiyele sahip olduğu gösterilmiştir. Nanokürelerin yüksek yoğunluklu sıcak noktalar elde etmek için sunduğu morfolojik avantajlara ek olarak, karmaşık olmayan ısıl işlemle şekil ayarlanabilirliğine sahip olmaları, onları ayarlanabilir SERS alttaşları için çekici bir platform haline getirmektedir. Ayrıca, eğik açılı metal bırakım tekniği ile birleştirildiğinde, nanoküreler üzerinde ayarlanabilir şekildeki gümüş (Ag) filmler gibi metal filmler ve yüksek yoğunlukta ayarlanabilir boşluklar elde edilebilir. Kaplanma açısında küçük değişiklikler uygulamak, SERS artırım faktörünün (EF) ince ayarı için araçlar sağlayabilir ve bu, bir Raman analiti olarak kristal mor boya molekülü kullanılarak ölçülen EF'nin 108'e kadar çıkmasıyla sonuçlanır. Bu uygulama, yüksek EF değerine sahip SERS alttaşlarının, kendi kendini organize eden bir nanoküre deseninin tek tabakasını kullanarak makul bir maliyetle üretilmesinin yolunu açmaktadır. 5o eğimde kaplanmış ultra ince Ag filmin, 0o'de iki katı kalınlıkta kaplanmış olanlar için mükemmel bir alternatif olduğu gösterilmiştir. 5o eğim açısında 109'a kadar beklenen alan artırımlarını gösteren sonlu elemanlar metoduna dayalı simülasyonlar ile deneysel sonuçlar arasında güçlü bir uyum vardır. Özetle, bu tezde fotonik cihazlar için ışık yönetiminde çeşitli dizilmiş kolloidal maske uygulamalarının gösterilmesi amaçlanmaktadır