camlarda nano boyutta karakterizasyon yöntemleri

2 9 . C a m S e m p o z y u m u / 2 9 . G l a s s S y mp o s i u m - 0 7 K a s ı m 2 0 1 4 / 0 7 N o v e m b e r 2 0 1 4
Kadir Has Üniversitesi Cibali Kampüsü – Balat / İstanbul (Sinema B Salonu: 2. Oturum 11:00 -11:30)
CAMLARDA NANO BOYUTTA KARAKTERİZASYON
YÖNTEMLERİ
Dr. Meltem Sezen, Dr. Volkan Özgüz
Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi – SUNUM
Üniversite Cad No 27, Orta Mah., Tuzla, İstanbul
meltemsezen sabanciuniv.edu, [email protected]
Volkan H. Özgüz, 1974 yılında İstanbul SaintJoseph Lisesi’nden mezun oldu. Lisans eğitimini,
elektronik mühendisliği alanında, İstanbul Teknik
Üniversitesi’nde tamamladı. Bir süre İstanbul
Teknik Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olarak
çalıştı. Doktorasını, 1986 senesinde elektronik
mühendisliği alanında North Carolina Devlet
Üniversitesi’nden aldı. 1986’den 1987 yılına
kadar North Carolina Üniversitesi’nde ve North
Carolina Mikroelektronik Araştırma Merkezinde
araştırmalarını sürdürdü. 1987-89 yılları
arasında, Teletaş Ind. Inc’de “İleri İşlemler
Departmanı”nın yöneticiliğini üstlendi. 1989’dan
1995 yılına kadar, Kaliforniya Üniversitesi, San
Diego da öğretim üyesi olarak çalıştı. 1995-2010
arasında yılında NASDAQ ta kayıtlı Irvine Sensor
Corp.’ta, “Senior Vice President”ve “Chief
Technology Officer” olarak çalıştı..
2010
yılından beri kuruculuğunu da yaptığı Sabancı
Üniversitesi
Nanoteknoloji
Araştırma
ve
Uygulama Merkezinde Direktör olarak görev
yapıyor.
Dr. Özgüz yarıiletken teknolojileri, mikro ve nano
elektronik
alanlarında,
optik
baglantılı
sistemlerde ve üç boyutlu entegrasyon konularında
öncü araştırmalar yaptı. Özgüz pek çok üniversite,
kamu kuruluşu ve ticari kurumla ortak çalışmalar
yürüttü. Özgüz 8 yeni teknoloji firmasının
kuruluşunda çalıştı ve yönetim kurullarında görev
aldı. Özgüz’ün, akademik ve endüstriyel AR-GE
merkezlerinin kurulması, yönetilmesi ve bu
merkezler için kaynak geliştirilmesi konusunda
deneyimi bulunuyor.
Dr. Özgüz’ ün 30 dan fazla yayını , 90 dan fazla
konferans bildirisi, 3 kitabı, 17 patenti ve çok
sayıda patent başvurusu bulunmaktadır. Dr.
Özgüz Uluslarası Elektrik ve Elektronik
Mühendisleri Birliği (IEEE) kıdemli (Senior)
üyesidir. Dr. Özgüz, Avrupa Birliği Araştırma
Direktörlüğü Nanoteknoloji, Malzeme ve Üretim
program komitesi (NMP-PC) ve Üst Çalışma
Grubu (HLWG), Avrupa Tümleşik Bilgi-işlem ve
Haberleşme
(CHIST-ERA)
bilim
kurulu,
Nanoteknoloji Temelli Boya ve Kaplamalar
(nanoMICEX) projesi bilim kurulu ve Avrupa
Tümleşik Nanoteknoloji Teknoloji Yenileşim
Platformu (NANOFUTURES) yönetim üyesidir.
Bildiri Özetleri / Abstracts •
Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanlığı / Research and Technological Development Presidency - 1
2 9 . C a m S e m p o z y u m u / 2 9 . G l a s s S y mp o s i u m - 0 7 K a s ı m 2 0 1 4 / 0 7 N o v e m b e r 2 0 1 4
Kadir Has Üniversitesi Cibali Kampüsü – Balat / İstanbul (Sinema A Salonu: 3. Oturum 14:00 -14:30)
ÖZET
Nanoteknolojideki hızlı gelişmelerin bir sonucu olarak, yeni geliştirilen camlarda atomik
ölçeklere kadar inebilen yapısal karmaşıklaşma, nanometre boyutlarındaki ince
katmanlardan oluşan sistemlerin özelliklerinin mikroyapıya bağlı olarak incelenmesi için
çok yüksek büyütmelerde görüntüleme tekniklerinin kullanılması gerekmektedir.
Yüksek çözünürlüklü geçirgenlikli elektron mikroskopi (Transmission Electron
Microscope –TEM), bu tür camlarda atomik ölçekte morfolojik, kristalografik, kimyasal
komposizyon ve elektriksel özellikler hakkında bilgi sağlayan en etkili ve en kesin
tekniktir. Odaklanmış iyon demeti (Focused Ion Beam – FIB) ise özellikle malzeme
bilimi, kimya, tıp, biyoloji, farmakoloji gibi bilim dallarında bölgesel analiz,
görüntüleme, aşındırma, depolama, mikroişleme, prototipleme, manipülasyon ve TEM
numunesi hazırlama işlemleri için kullanılan bir yöntemdir. FIB sistemleri içinde en
kullanışlı olanı elektron ve iyon kolonlarının ve gaz enjeksiyon sitemlerinin bir arada
bulunduğu çift-demet (dual-beam) platformudur. FIB/SEM çift demet platformlarının
mümkün kıldığı “kesitleme ve görüntüleme” (slice & view) tekniği kullanılarak, ince film
kaplama cam malzeme sistemlerinden üç boyutta in-situ elektron görüntülemesi ve
elementer analiz yapılabilmektedir. Bu şekilde TEM’de incelenen numune kesitlerinde
nanometre ve altında bilgi sağlarken, aynı malzeme FIB tomografisi ile kesitlendiğinde
mikrometreden onlarca nanometreye kadar bilgi toplanabilmektedir. Bu metot ile ince
film kaplama kalınlıkları tespit edilebilirken, tabakalar arası, ara yüzeyler de
görüntülenebilmektedir. Çift demet platformlarında bulunan yüksek çözünürlüklü SEM
modülü, 2-3 nm boyutundaki detayları görüntüleme ve bu bölgede kimyasal analiz yapma
kabiliyetine sahiptir. Ancak cam gibi yalıtkan malzemelerde, sıklıkla elektron yüklenmesi
ve görüntüde parlama sorunu ile karşılaşıldığından, cam malzemelere elektron
mikroskopi işlemlerinden önce yapılması gereken numune hazırlama işlemleri büyük
önem taşımaktadır.
Bunun yanında, cam yüzeylerin topografik ve morfolojik özelliklerini incelemek için
kullanılan AFM tekniği ile nanometre altı ve atomik çözünürlük elde edilebildiği gibi,
özellikle bu ölçeklerde malzemenin pürüzlülük bilgisine ulaşılabilmektedir. İnce film
kalınlıklarını tespit edilmesinde kullanılmakta olan diğer bir yöntem ise elipsometre dir.
Titreşimsel spektroskopisi teknikleri içinde en yüksek uzaysal çözünürlüğüne sahip olan
(1 mikrometre civarı) Raman Spektroskopisi ise, bu yöntemlere ek olarak malzemelerin
kimyasal bağ yapısı hakkında detaylı bilgi sağlarken, özellikle cam içerisine yapılan
katkıların hızlı ve pratik olarak tespit edilmesinde kullanılmaktır.
Anahtar Sözcükler: Nano teknoloji
Bildiri Özetleri / Abstracts •
Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanlığı / Research and Technological Development Presidency - 2

Download Report