Plazmonik Uygulamaları İçin Geniş Alanlı Dielektrik Yüzeylerin Kontrollü Asimetrik Metal Nanoyapılarla Donatımları

• Main Author: Bek, Alpan
• Language: Turkish
• Published: 2018
• Subjects: Fizik; Uygulamalı; Nanobilim ve Nanoteknoloji; Kalan; DML
• Online Access: https://hdl.handle.net/11511/50511; https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRrNU16azU

TÜBİTAK MFAG 01.09.2018 Teknolojinin boyutunun her geçen gün küçüldüğü çağımızda, nano üretimin de giderek önemkazanması kaçınılmaz bir sonuçtur. Lakin günümüz araştırmalarında yaygın olarak kullanılannano üretim teknikleri giderek sınırlarına ulaşmaya başlamıştır. Önemli uygulamalarıyla hergeçen gün biraz daha hayatımıza giren plazmonik araştırmaları bu sınırı zorlayanaraştırmaların başını çekmektedir. Bu tür metal nanoyapıların yüksek çözünürluklerle genişalanlara uygulanmasını sağlayan yöntemler ne yazık ki çok sınırlıdır. Bu yöntemler ya yüksekmaliyetleri ya da fazla yapı geometrisi üretimine izin vermemeleri gibi olumsuzlukları daberaberinde getirmektedirler. Deşik maske litografisi (DML) tam da bu konularda nanoüretime yeni bir soluk getirebilecek özelliklere sahip gelişmiş bir nano üretim yöntemidir. Buyöntem ile geniş alanlara, yüksek çözünürlükte ve karmaşık veya basit geometrilerdenanoyapıların düşük maliyetle üretebilmesine olanak tanır.Yüksek uygulanabilirliğe sahip bir temel araştırma projesi olarak nitelendirebileceğimiz buprojede amacımız nano üretim konusunda çok büyük potensiyele sahip bir yöntem olan deşikmaske litografisini geliştirerek gerçek potansiyeline yaklaştırmaktır. Bu yönteminlaboratuvarımızda uygulanması ile plazmonik alınındaki teorik ve deneysel çalışmalarımızıivmelendirmesi, geniş alan üretim desteği sayesinde incelenen yapıların olumlu analizsonuçları vermesi halinde hemen nihai uygulama alanlarında kullanılması beklenmektedir.DML kaplanacak yüzeyden belli bir uzaklığa yerleştirilen altı oyuk deşikten örneğe açılı birşekilde metal buharlaştırılması sonucunda metalin deşik altında tam olarak nereyekaplanabileceğinin bilinebileceği, örneğin açısının kaplama sırasında değiştirilmesiyle deçeşitli geometrilerin üretilebileceği fikrine dayanır. Kaplanacak yüzey üzerindeki deşikleryüzeye ne şekilde yerleştirildiyse deşiklerin altlarında kalan örnek yüzeyinde üretilen nihayinano yapılar da aynı sekilde yerleşecektir. DML geliştirme önerimiz deşiklerin yerleşiminin veçaplarını kontrol edilerek farklı periyotlarda, ayarlanabilir yüzey kapsamaları ve özellikboyutları ile üretilmesini sağlamaktır. Çalışmalarımız sonucunda yapıların yüzeye rastgele ve3 farklı periyodik örgüde yerleşimi sağlanacaktır. Bunun yapılabilmesi için kolloidal nanokürekaplama ve holografik litografi teknikleri kullanılacaktır.Yapacağımız çalışmaların çıktıları DML ile üretilebilecek yapı spektrumunu genişleticektir.DML?nin öneminin önümüzdeki dönemde daha çok araştırmacı tarafından farkedilmesiyleözellikle plazmonik araştırmalarında ve uygulamalarında yaygın kullanılan bir nano üretimyöntemi olacağını öngörüyoruz. Bu yüzden DML?yi şimdiden etkin bir biçimde geliştiripkullanarak hem plazmonik yapıların özelliklerini daha iyi anlamayı, hem de bu yöntemiplazmonik cihazlarda uygulayarak, geleceğin teknolojilerini geliştirmeye bir adım öndebaşlamayı hedefliyoruz. As the size of the devices is becoming smaller, nanoscale fabrication is becoming increasinglyimportant. However, nanoscale fabrication techniques that are widely used in research havebegun to reach their limits. The development of plasmonic technologies, which are becomingmore and more important in our lives with its wide application field, is leading the research thatpushes this limit. The methods of production of metal nanostructures in large areas with highresolution are limited. These methods have the disadvantages of both high costs and the factthat they do not allow the production of nano structures in every geometry. Hole masklithography (HML) is an advanced method that can bring a breath of fresh air to nanofabrication. HML allows production of nanostructures on large areas, at a high resolution andwith complex or simple geometries at low cost. In this project, which can be described as abasic research project with high potential in applied research, our aim is to develop a moreadvanced HML which has great potential in nano fabrication and bring it closer to its realpotential. It is expected that HML will accelerate our theoretical and empirical studies in thefield of plasmonics in our laboratory, and it is expected to be used in the final application areasas the examined structures produce promising results thanks to wide area fabricationcapability. HML is a technique in which multi-angled metal evaporation results in depositedmetal islands to take complex forms through a mask layer bearing nanoscale holes underwhich a sufficiently large cavity is fabricated by deliberate undercut of photoresist. By changingor fixing the tilt angle and rotation degrees of freedom of a movable sample holder, a varietyof precisely designed nanoscale metal structures can be produced everywhere where a holeexists in the mask. Our proposal for improvement of HML is for enabling HML to produce notonly random complex metal structures but to fabricate them in a periodic lattice with adjustablesurface coverage, size and symmetry. For this purpose, various nanosphere coatingtechniques and holographic lithography are used. The output of this work will increase thestructural spectrum of HML. As the importance of HML continue to be realized by manyresearchers, we foresee that the use of the technique will increase rapidly especially in theresearch field of plasmonics.