Tek katlı ince filmlerin optik özelliklerinin Swanepoel modeli ile belirlenmesi için yazılım geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÇAĞRI KÖSE
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ABDULLAH CEYLAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İnce filmlerin dalga boyuna bağlı kompleks kırma indisi bilgisinin doğruluğu, hem araştırmacılar için hem de teknolojik açıdan oldukça önem taşımaktadır. Bu bilgi optik bant aralıkları (yarıiletkenler ve yalıtkanlar için), kusur seviyeleri, fonon ve plazma frekansları gibi bilgileri içermektedir. Ayrıca kırma indisi bilgisi güneş panelleri, girişim filtreleri ve ekran teknolojileri gibi optik cihazlar ve geniş bant / dar bant aralıklı optik kaplamalar ve akıllı camların modellenmesi ve dizaynı için de gerekmektedir. İnce filmlerin optik sabitlerinin hesaplanabilmesi, elde edilen verilerin bir veri tabanı oluşturularak saklanabilmesi ve bu veriler kullanılarak tasarımlar yapılabilmesi optik ve yüzey teknolojisi tabanlı çalışmalarda böyle bir önem taşırken, ülkemizde ince filmlerin optik karakterizasyonu için hazırlanmış yerli bir bilgisayar programının olmayışı, bu alanda çalışan araştırmacıları ve mühendisleri zorlamakta, çalışmalarını yavaşlatmakta ve dışa bağlı kılmaktadır. Bu amaçla, ince filmlerin optik karakterizasyonu ve modellemesi yeteneklerine sahip bir program geliştirmenin ilk adımı olarak bu tez çalışmasında ince filmlerin, elektromanyetik spektrumun morötesi - görünür - yakın kızılötesi bölgesinde alınan optik geçirgenlik verilerinden optik sabitlerini ve kalınlıklarını, Swanepoel zarf metodunu temel alarak hesaplayan OPth programı geliştirilmiştir. Zarf metodu sadece yüzeye dik gelen ışığın optik geçirgenlik spektrumu kullanılarak girişim saçaklarının maksimum ve minimum noktalarından çizilen zarf eğrisini kullanır ve boyutu yarı sonsuz veya belirli bir alttaş üzerine kaplanan tek katlı ince filmin kırma indisini, soğurma sabitini yüksek doğrulukla elde eder. Bu metot sadece sönüm katsayısının çok küçük olduğu zayıf soğurma bölgesinde geçerlidir ve alttaşın kırma indisinden farklı ince filmler için uygundur. Swanepoel yaptığı çalışmalarda alttaş boyutunun ve alttaş alt yüzeyinden çoklu yansıma katkılarını da göz önüne almıştır. MATLAB programı ile geliştirilen OPth programının mevcut ticari yazılımlardaki kullanıcı arayüzünün ve veri giriş-çıkışının karmaşık yapısı gibi olumsuz yanlarının giderilmesi ile daha hızlı ve daha verimli çalışması hedeflenmiştir. Geliştirilen programın test edilmesi amacı ile birçok ince filmin geçirgenlik verisi kullanılmış ancak literatür karşılaştırması için ZnS ve Ta2O5 ince filmlerin ve BK7 gibi cam alttaşların optik geçirgenlik ölçümleri kullanılmıştır. Bu çalışmada geliştirilen OPth programının çıktıları arasında ince filmlerin kompleks kırma indisi, soğurma sabiti, kalınlıkları ve optik bant aralıkları olacaktır.