INVESTIGATION OF TiAlV AS ABSORBER AND WO3-VXOY AS ACTIVE MATERIAL FOR TERAHERTZ MICROBOLOMETERS

---

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: Bahar Atik

Danışman: Okan Esentürk

Özet:

Terahertz teknolojisi, laboratuvar kurulumlarından ticari cihazlara olan evrimine başlamıştır. THz teknolojisinin öngörülen geleceği, bu frekans aralığında hassas detektörlerin üretimini motive etmiştir. THz görüntüleme uygulamaları için mevcut çabalar, Kızılötesi bölgede başarılı olduğu kanıtlanmış mikrobolometre teknolojisini kullanmaya odaklanmıştır. Mikrobolometrelerde, gelen radyasyonun soğurucu katmandaki emilimi sonucunda sıcaklıkta artış meydana gelir. Aktif malzeme katmanının elektriksel direnci sıcaklığa bağlı olarak değişir ve ortaya çıkan direnç değişikliği, okuma devreleri tarafından okunur. Bu tezin amacı, THz mikrobolometre uygulamaları için bu iki kritik katmanı, soğurucu ve aktif malzeme katmanlarını değerlendirmektir. Geniş bant THz görüntüleme uygulamaları için TiAlV ince filmler potansiyel THz soğurucu katman olarak incelenmiştir. Diğer metallere göre daha düşük iletkenliği ve mikrofabrikasyon yöntemlerine uygunluğu sayesinde, katman kalınlığı kontrollü olarak tabaka direncine uyarlanarak, THz soğurmada önemli bir artış gözlemlenmiştir. viii THz dalgalarının soğurulması, daha yüksek enerjili Kızılötesi dalgalarının soğurulması kadar fazla bir sıcaklık artışına neden olmayacaktır ve dolayısıyla bir THz mikrobolometrenin yüksek sıcaklık direnç katsayısına (TCR) sahip olması büyük önem taşımaktadır. Bu amaçla, V-W reaktif eş zamanlı saçtırmanın etkisi araştırılmış ve WO3-VxOy potansiyel aktif malzeme katmanı olarak değerlendirilmiştir. W metaline uygulanan saçtırma gücü artırıldıkça yeni fazlar ortaya çıkarak VxOy filmlerin özelliklerini önemli ölçüde değiştirmiş ve TCR değerini istenen bir değere yükseltmeye olanak sağlamıştır. Ayrıca, VxOy ve WO3-VxOy katmanlarının özellikleri, THz bölgesinde sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ilk kez değerlendirilmiştir. Sıcaklığa duyarlı bu malzemelerin tahribatsız karakterizasyonu, THz mikrobolometrelerdeki kullanımları hakkında önemli sonuçlar vermiştir.