Biyosensör uygulamalarında kullanılabilecek plazmonik tabanlı mükemmel soğurucuların tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SEMİH KORKMAZ

Danışman: Mustafa Türkmen

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Plazmonik nanoanten dizileri, nano boyutlarda metal parçacıklar içeren ve ışığı oda sıcaklığında hapsedebilme ve yönlendirebilme özelliğine sahip olan nanoaygıtlardır. Plazmonik tabanlı mükemmel soğurucular ise, genellikle metal-dielektrik-metal katmanları şeklinde tasarlanan ve rezonans frekanslarında gelen radyasyonun büyük bir bölümünü soğuran plazmonik nanoanten dizileridir. Bu yapılar, klasik plazmonik nanoanten dizilerine göre daha yüksek yakın alan dağılımlarına sahiptirler ve ışık-madde etkileşimini artırdıkları için biyosensör uygulamalarında da kullanılabilmektedirler. Tezin giriş bölümünde, tez çalışmasına yönelik temel tanımlara yer verilmiştir. Birinci bölümde, açıklık ve parçacık tabanlı plazmonik nanoanten dizileri ve mükemmel soğurucular tanıtılmıştır. İkinci bölümde, tez çalışmasında mükemmel soğurucuların analizinde kullanılan zaman domeninde sonlu farklar (Finite Difference Time Domain; FDTD) metoduna dayalı simülasyon programı Lumerical FDTD Solutions hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde nanoüretim yöntemleri ve görüntüleme tekniklerinden bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde, ilk olarak literatürde yapılmış çalışmaların sonuçları, daha sonra da teze özgü olarak tasarlanan altı farklı mükemmel soğurucuların sonuçları verilmiştir. Çift bant rezonans değerine sahip ilk yapının hem teorik hem de deneysel sonuçları elde edilmiştir. Deneysel olarak yapının üretilmesi, 113E277 nolu Tübitak projesi kapsamında Boston Üniversitesi bünyesindeki Optoelektronik Üretim Laboratuvarında Dr. Sabri Kaya tarafından yapılmıştır. Tek bant rezonans değerine sahip diğer beş yapı ise teorik olarak incelenmiştir. Beşinci bölümde ise tartışma, sonuç ve öneriler yer almaktadır.