18. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 25 Kasım 2011P84Görünür bölge dielektrik aynalarG. Gündoğdu ve Ö. D. CoşkunHacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Ankara, TürkiyeBu çalıĢmada yüksek indisli malzeme olarak TiO 2 , düĢük indisli malzeme olarak da SiO 2 incefilmler kullanılarak elektromagnetik spektrumun görünür bölgesi ve yakın IR bölgesi içindielektrik aynalar tasarlanmıĢ, tasarlanmıĢ olan dielektrik aynalardan bir kaçı HacettepeÜniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Ġnce Film Hazırlama ve KarakterizasyonLaboratuvarı‟nda bulunan RF magnetron kopartma sistemi kullanılarak hazırlanmıĢtır.Öncelikle bireysel film malzemeleri hazırlanarak optik karakterizasyonları yapılmıĢtır. Her ikimalzeme içinde uygun çalıĢma koĢulları belirlenmiĢtir. HazırlanmıĢ olan filmlerin 350-1100nm dalga boyu aralığında s ve p polarizasyon optik geçirgenlik ve optik yansıtma ölçümlerilaboratuvarımızda buluna nkd-8000e Aquila spektr<strong>of</strong>otometre kullanılarak alınmıĢtır.HazırlanmıĢ olan filmlerin enerji band aralıkları hesaplanmıĢtır. Matlab ve TFC optik tasarımprogramı kullanılarak, görünür bölge için λ/4 kalınlıklı katmanlardan oluĢan optik kaplamalartasarlanmıĢtır. ġekil 1 ve ġekil 2‟de sırası ile görünür bölge için tasarlanmıĢ 7 katlı ve 11 katlıoptik kaplamanın dalga boyuna bağlı optik yansıtma grafikleri görülmektedir. ġekil 3‟de iseyakın IR bölgesi için tasarlanmıĢ 7 katlı optik kaplamanın dalga boyuna bağlı optik yansıtmagrafikleri görülmektedir. YapılmıĢ olan tasarımlar ile deneysel çalıĢma sonuçları çok iyi birĢekilde uyuĢmaktadır.Şekil 1. TasarlanmıĢ olan 7 katlı dielektrik aynanın S/(HL)^3 H/Adalga boyuna bağlı olarak yansıtma değiĢimi. S:AlttaĢ-Mikroskopcamı, H:TiO 2 , L: SiO 2 , A:Hava.Şekil 2. TasarlanmıĢ olan 11 katlı dielektrik aynanın S/(HL)^5 H/A dalga boyuna bağlı olarak yansıtmadeğiĢimi. S:AlttaĢ-Mikroskop camı, H:TiO 2 , L: SiO 2 , A:Hava.ġekil 3. TasarlanmıĢ olan 7 katlı dielektrik Yakın kızılaltı bölgesi için aynanın S/(HL)^3 H/A dalga boyuna bağlıolarak yansıtma değiĢimi. S:AlttaĢ-Mikroskop camı, H:TiO 2 , L: SiO 2 , A:Hava.116
18. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 25 Kasım 2011Tavlamanın Nb 2 O 5 ince filmlerin optik ve yapısal özellikleri üzerindeki etkisiM. Yeşiltepe a,b , Ö. D. Coşkun ba Hacettepe Üniversitesi, Nanoteknoloji ve Nanotıp, Ankara, Türkiyeb Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, Ankara, TürkiyeP85Nb 2 O 5 ince filmler yüksek kırılma indisleri, üstün kimyasal kararlılığı ve korozyon direncigibi özelliklerinin sonucu olarak pek çok modern teknoloji uygulamalarına sahiptir ve yaygınolarak optik giriĢim filtreleri, elektrokromik filmler ve gaz sensör malzemeleri gibiuygulamalarda kullanılırlar. Ġnce filmlerin büyütme koĢullarına bağlı olarak, farklı optik veyapısal özellikler kazanmaları sağlanabilir. Aynı Ģekilde, büyütme iĢleminden sonrauygulanan ısısal tavlama iĢlemi ile filmin kristal yapısının değiĢmesine bağlı olarak optikgeçirgenlik, yansıtma, enerji bant aralığı, soğurma ve saçılma gibi özelliklerinde dedeğiĢimler meydana gelmektedir. Oda sıcaklığında büyütülen amorf Nb 2 O 5 ince filmler sahipoldukları yüksek optik geçirgenlikleri ile pek çok optik filtrelerde kullanılabilmektedirler;ancak elektrokromik uygulamaları için iyonların kristal yapıyla etkileĢmeleri daha kolayolduğundan bu tip uygulamalar için kristal yapı daha avantajlıdır.Bu çalıĢmada Nb 2 O 5 ince filmler, Hacettepe Üniversitesi Fizik mühendisliği bölümü ĠnceFilm Ölçüm ve Karakterizasyon laboratuarında bulunan, RF magnetron kopartma tekniğikullanılarak, oda sıcaklığında hazırlanmıĢtır. s ve p polarizasyon optik geçirgenlik veyansıtma ölçümleri, nkd-8000e Aquila spektr<strong>of</strong>otometre kullanılarak 350–1100 nm dalgaboyu aralığında alınmıĢtır. HazırlanmıĢ olan filmlerin dalga boyuna bağlı olarak kırma indisive soğurma sabiti değiĢimleri, optik ölçümlerinin Code V optik karakterizasyon programıkullanılarak, Kim osilatör modeli [1] ile uyuĢumu iĢlemi sonucunda elde edilmiĢtir. Filmlerinkristal yapı analizleri, yüzey pürüzlülükleri ve elementel analizleri de sırası ile, Rigaku D-maxB yatay difraktometre, Nano Magnetics Instruments AFM ve XPS kullanılarak yapılmıĢtır.Daha sonra, aynı film 24 saat süresince 700 C' de tavlanmıĢ, aynı ölçümler tekrarlanarak odasıcaklığında hazırlanan film ile tavlanmıĢ olan filmin yapısal ve optik özelliklerikarĢılaĢtırılmıĢtır.Referans:[1] C. C. Kim, J. W. Garland, H. Abad, and P. M. Raccah, Phys. Rev. B 45 (20) 1992, 11749–11767.117