Plazmonik nanoanten dizilerinin tasarımı, üretimi, karakterizasyonu ve kızılötesi spektroskopi tabanlı biyoalgılama uygulamaları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEMİH KORKMAZ
Danışman: Mustafa Türkmen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Plazmonik nanoanten dizileri, metaldeki elektron osilasyonu olan plazmonlar yoluyla ışığı çok küçük boyutlarda hapsedebilme, istenilen dalga boyunda ışığı tutma, kontrol etme ve yönlendirme özelliklerine sahiptirler. Yüksek parametre hassasiyeti, elektromanyetik spektrumun kızılötesi bölgesinde çoklu bant spektruma sahip olma ve üzerine gelen sinyalin kuvvetlendirilmesi diğer önemli özellikleridir. Plazmonik nanoanten dizilerinin sahip olduğu bu özellikler, 10 nm'den daha küçük polimer malzemelerin yüksek verimlilikle algılanmasını sağlamaktadır. Bu amaçla, bu tez çalışmasında literatürden farklı dört geometrik yapılı nanoanten dizilerinin tasarımı, üretimi, karakterizasyonu ve biyolojik ve kimyasal numunelerin güçlü bir şekilde algılanmasında kullanılması hedeflenmiştir. Bu yapıların, optik frekanslardaki temel karakteristikleri zaman domeninde sonlu farklar (FDTD) metodunu kullanan simülasyon programıyla ortaya konulmuştur. Nanoanten dizilerinin üretimi elektron demet litografisi (EBL) yöntemiyle, optik karakterizasyonu ise Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopi ile gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, kutuplama bağımsız nanoanten dizilerinin temel spektral özellikleri nümerik olarak incelenmiştir. Tasarlanan diğer üç yapının ise nümerik analizlerine ek olarak deneysel olarak üretilmesi sağlanmıştır. Üretimi gerçekleştirilen iki yapının ilki ile 10 nm kalınlığında polimetil metakrilat (PMMA)'ın iki temel kimyasal bağının algılanması sağlanmıştır. İkinci yapı ile 8 nm kalınlığına sahip protein A/G ve protein immünoglobulin (IgG) bileşeninden oluşan yapının temel kimyasal bağı algılanmıştır.