Puls laser depozisyon yöntemiyle c60 ve grafit ince filmlerinin üretimi
Production of the c60 and graphite with pulsed laser deposition method
Yazar: LOKMAN EKİNCİ
Danışman: DOÇ. DR. HAZİRET DURMUŞ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Puls Laser Deposition (PLD) birçok özelliği bakımından çok yönlü bir tekniktir.  Bu teknikte, enerji kaynağının vakum çemberinin dışarısında bulunması nedeni ile aşırı yüksek vakum (UHV) ve ortam gazı kullanma imkânı sağlamasına imkân vermesi oldukça önemli bir imkândır.  Hedef malzeme ile depozit edilen film arasındaki sitokiyometrinin korunması nedeni ile yüksek sıcaklıklarda süper iletkenler, oksitler, nitritler, karbidler, yarıiletkenler, metaller ve polimeler veya fullerene, gibi bütün numune tipleri yüksek büyütme oranlarıyla büyütülebilmektedir.  Dolayısıyla, bu çalışmada PLD sistemini kullanarak fullerene ince film yapılarının üretilmesini çalıştık.
Bu çalışmada, C60 ince film yapıların morfolojik ve optik özellikleri detaylıca çalışılmıştır.   Alttabakalar üzerine oda sıcaklığı ve 200 °C alttabaka sıcaklıklarında üretilen C60 ince film yapılar Puls Laser Depozisyon (PLD) yöntemi kullanılarak ortaya konmuştur.  Üretilen ince film yapıların morfolojik ve optik yapıları soğurma spektroskopisi, atomik kuvvet mikroskopu (AFM), taramalı elektron mikroskopu (SEM) ve z-tarama teknikleri kullanılarak çalışılmıştır.  Bu çalışmada, C60 numunesinin soda-lime cam alttabaka üzerine oda sıcaklığı ve 200 °C sıcaklıklarda büyütülmesi ortaya konmuştur.  C60 numunesinin her iki farklı sıcaklıkta da çok iyi büyütüldüğü gözlemlenmiştir.  PLD tekniğinin gücü ortaya konarak C60 ince filmlerinin C60 tabanlı devre elemanlarının üretiminde kullanılabileceği gösterilmiş oldu.
PLD tekniği kullanılarak üretilen bu C60 ince filmi soğurma spektroskopisi, SEM ve z-tarama teknikleri kullanılarak karakterize edilmiş ve oldukça başarılı bir şekilde yorumlanmıştır.  PLD tekniği kullanılarak farklı alttabaka sıcaklıklarında büyütülen ince film yapıların farklı optik özellikler gösterdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Soğurma, PLD, lineer olmayan optik özellik, nanoyapı, z-tarama

Abstract:
Pulsed laser deposition (PLD) is for many reasons a versatile technique.  In this technique, the energy source is located outside the chamber and, therefore, there is a great possibility of using the ultrahigh vacuum (UHV) as well as ambient gas.  Since the stoichiometry between target and substrate is conserved, this allows depositing all kindsof different materials, such as high-temperature superconductors, oxides, nitrides, carbides, semiconductors, metals and even polymers or fullerenes can be grown with high deposition rates.  Therefore, we have worked out the deposition of fullerene on a substrate using PLD technique.
In this work, the surface morphology and optical properties of C60 thin films have been studied in some details.  We present some features of the growth of C60 thin films on substrates at room temperature and 200 °C, producedby using Pulsed Laser Deposition (PLD) technique.  The morfological structures of thin films were studied by some special techniques such as absorption spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), scanning tunneling microscopy and Z-Scan technique. The deposition of C60 sample on an sodalime glass substrate at room temperature and 200 °C are demonstrated. C60 was found to be well deposited at both temperature with different properties.  The potential of PLD techniquehas been demonstrated that C60thin film can be produced for C60-based devices.
This C60 thin film produced using PLD technique have been characterised by using absorption spectroscopy, SEM and z-scan techniques.  Data has been well interpreted and conclusion has been made that C60 thin film produceced using PLD technique at different baseplate temperature shows quite different optical properties.


Keywords: Absorption, PLD, nonlinear optical properties, nanostructure, z-scan