Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Yusuf Mert GÜMÜŞAY
Danışman: Süleyman Özçelik
Özet:
Pyroelektrik termal kameralarda ışığın modüle edilmesi gerekmektedir. Bu işlem için chopper adı verilen ışık kıyıcı kullanılır. Yapılan çalışmada üretilen ışık kıyıcı, Silisyum (Si) alttaş yüzeyi Arşimedyan eğrisi şeklinde desenlenmiş ve işlem görmemiş desensiz bölge olmak üzere temel olarak iki kısımdan oluşturuldu. Desenli bölgenin dedektörün çalışma aralığı olan IR dalga boyu aralığında (8-12 µm) geçirgenliğin %25 civarında; desensiz olan bölgede ise %90 üzerinde olması hedeflendi. Desenli bölge litografi yöntemi ile alttaş üzerine oluşturuldu. Dedektör üzerine düşürülen ışık, ışık kıyıcı yardımıyla sinüsoidal dalga halini alır ve sensörde oluşan ısı farkları dedektörde polarizasyon oluşturarak elektrik akımına dönüştürülür. Bu çalışmada, katkısız Si alttaş üzerine termal buharlaştırma metodu ile çinko sülfür (ZnS) ince film kaplanarak IR bölgedeki ışık geçirgenliğini arttırmak hedeflendi. İlk olarak ZnS filmlerinin termal buharlaştırma tekniği ile Si, safir ve cam alttaşlar üzerine farklı alttaş sıcaklıklarında gerçekleştirildi. Büyütülen filmlerin karakterizasyonu yapıldı. Daha sonra kaplamalar nihai alttaş olan 69 mm çapında 650 mikron kalınlığında katkısız Si (100) alttaş üzerine 10-6 mbar basınçta gerçekleştirildi. %99.9 saflıkta ZnS pellet ve Sulfide (S) toz iki pota kullanılarak eş zamanlı olarak buharlaştırıldı ve bu sayede yüzeyde oluşacak sülfür eksikliğinin önüne geçilmesi hedeflendi. Oluşturulan kaplamaların kalınlığı Stylus tip (VEECO- DEKTAK 150) profilometre ile ölçüldü. Yapısal analizler için X Işını Kırınımı Difraktometresi (XRD), ve X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) Nanomanyetik Marka Pro-AFM sistemi, optik geçirgenlik analizi için Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) teknikleri kullanıldı. Optik analizler sonucunda 1100nm kalınlığındaki örneklerin IR bölgedeki geçirgenliğinin desensiz bölge için %90, desenli bölge için ise %25 civarında olduğu gözlendi. Elde edilen yapısal ve optik sonuçlar değerlendirildiğinde tek başına ZnS pelletten yapılan kaplamanın buharlaşma esnasında Sülfürce fakirleştiği gözlendi. Bu durumu önlemek için, ZnS ve S malzemeleri Termal Eş-Buharlaştırma Tekniği ile birlikte buharlaştırılmış ve tek katman ZnS yapısının başarılı bir şekilde gerçekleştirildiği gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler : ZnS, İnce film kaplama, Termal buharlaştırma, Si , ARC kaplama