STO Atlık Üzerine Üretilen YBCO Kaplama İçin Kullanılan PLD Sisteminde Yapılan Parametre Düzenlemeleri ve Karakteristik Verifikasyonu

Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) sistemi üstün özellikli bir seramik film üretme cihazı olup, karmaşık teknolojili hava alma ve lazer bileşenlerinden oluşur. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda PLD sisteminin başarısı bilimsel yayınlarla ispatlanmıştır. Son zamanlarda, ince film kaplama amacı ile PLD’de kullanılan bileşenlerin tamamen bilgisayar kontrollü olduğu sistemler yaygınlaşmaya başlamıştır. Fakat bu tarz kontrollü ince film biriktirme sistemleri cihaz parametrelerinin hassas bir şekilde ayarlanmasını gerektirmektedir. Zira başarılı film karakteristiğini sağlamak üzere PLD sistemi bileşenlerinden olan lazer kutusu, hazne ve hatta mercek ve aynaların ayarlanması gerekir. Kullanılan sistemde, lazer ve hazne tamamen üretici Neocera Firması tarafından yazılan bilgisayar yazılımı ile kontrol edilmektedir. Sistemde yerleşik algılayıcılar vasıtası ile kontrol sağlayan bu programı kullanarak, lazer ve haznedeki gaz akış miktarını, sıcaklığı ve basıncı ayarlanmaktadır. Başarılı bir film biriktirme için etkin parametreler deney deneyimleri ile geliştirilmeye çalışılmaktadır. Bu doğrultuda, lazer aydınlatması, altlık üzerine odaklanma, altlık–hedef malzeme arası mesafe, gaz akış miktarı ve havası alınmış hazne içi basınç değeri gibi parametrelerin ayarlanmasına çalışılmıştır. Bu parametreleri kullanarak, her bir darbede biriken film kalınlığı tahmin edilebilir hale gelir ve hazne içerisinde olması gereken gaz akış hızına karar verebiliriz. Bahsedilen düzenlemeleri yaparak, biriktirme işlemini standartlaştırmak ve dolayısı ile PLD çalışma şartlarını güvenilir hale getirmek hedeflenir ki, bu özellik yeniden üretilebilirliği sağladığı için bilimsel çalışmalar açısından büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada STO (SrTiO3) altlığa uygulanan YBCO (YBa2Cu3O7-δ) seramik süperiletken ince filmlerinin üretimi için kullanılan PLD sistemine ait çalışma parametrelerinin düzenlenmesi açıklanmıştır. Üretilen filmler üzerine edindiğimiz deneyimler açılanarak, kullanılan hazne basıncı ve altlık sıcaklığı parametreleri verilmiştir. Son olarak, ilgili parametreler ile elde edilen filmlere ait analiz ve karakterizasyon sonuçları açıklanmıştır

Parameter Adjustment in a PLD System Used for YBCO Films on STO Substrates and its Characteristic Verification

Pulsed laser deposition (PLD) system is a unique ceramic film deposition equipment with complex technological vacuum and laser apparatus. Until now, the achieved depositions are verified the success of PLD systems in literature. Recently, computer controllable PLD systems are popular as a thin film production technique in which laser and vacuum apparatus are completely software controllable. However, this kind of manageable thin film deposition system requires adjustment of the equipment parameters both in laser box and chamber, as well as lens and mirrors, in order to attain the successive film properties. In our system, laser and chamber are guided by computer software supplied by Neocera Company. Using the software control, we adjust gas flow rates both in laser and chamber; adjust the pressure inside the chamber where sensors are used for these controls. For successive deposition, effective parameters are selected and regulated via experimental experiences on laser and chamber working conditions. Making the above adjustments, we aim to standardize the deposition process by enhancing PLD working conditions by which reliability and reproducibility are attained since those have crucial importance for scientific studies. In this paper, we explain adjustments on working conditions of our PLD system used for coating YBCO on STO (SrTiO3) substrates. We experimented the PLD system which is settled in our thin film laboratory and explain the experiences on the deposited film as a parameter of the assumed working conditions, such as chamber pressure and substrate temperature. Finally, we display the scan and characterization results obtained for different conditions. © Afyon Kocatepe Üniversitesi

___

  • Branescu, M., Teodorescu, V.S., Socol G., Balasz, I., Ducu, C., and Jaklovszky, J., 2005. Experiments on pulsed laser deposition and characterization of epitaxially in- situ grown YBa2Cu3O7-X thin films. Journal of
  • Optoelectronics and Advanced Materials, 7, 967– 972.
  • Greer, J.A., Tabat, M.D. and Lu, C., 1997. Future trends for large-area pulsed laser deposition. Nuclear Instruments and Methods in Physics B, 121, 357-362. Hao, J.H., Zhou, F.Q., Zhao, X.R., Sun, H.D., Yi, X.J. and Li, Responsivity Z.G.,
  • measurement of YBaCuO optical detector. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 3, 2167- 2169. calculation and
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

KSr2Nb5O15(KSN)Piezoelektrik Seramiğinin Alginate Jelleşmesi ve Şablonlu Tane Büyütme Yöntemleriyle Fiber Formda [001] Kristalografik Doğrultuda Dokulu Olarak Üretilmesi ve Elektriksel Karakterizasyonu

Sinan DURSUN, Ebru Menşur ALKOY, Sedat ALKOY

Parlatılmış Porselen Karoların Leke Direncini ve Temizlenebilirliğini İyileştirmek için Dolgu Malzemesinin Sol-Jel Yöntemi ile Üretilmesi Bölüm II: Proses Parametrelerinin Koruyucu Malzemenin Performansına Etkilerinin İncelenmesi

Neslihan TAMSÜ, Ayşe TUNALI

Alumina Silikat Tuğlaların Abrasiv Aşınma Özelliklerinin İncelenmesi

Çetin BAĞLAN, Ziya ASLANOĞLU

UV/Güneş Işığı Kaynağı Altındaki Atık Sudaki Siyanür İçeriğini Gidermek İçin Sol-jel Metodu ile V, Er ve Ce Katkılandırılmış TiO2 Filmlerin Sentezlenmesi

Erkan ÇAKIROĞLU, Mustafa EROL, Sibel KOCAKUŞ, Erdal ÇELİK

Y2O3-MgO Katkılı Si3N4 Üretimi

Nuray KARAKUŞ, H.özkan TOPLAN

Basınçsız Sızdırma Yöntemiyle AlN-Si-Al Seramik-Metal Karma Malzemelerin Üretimi (025756) (353-356)

Ayşe KALEMTAŞ, Gürsoy ARSLAN, Ferhat KARA

Doğal Zeolitlerin Seramik Pigment Olarak Kullanılabilirliği

Eda TASCİ, Nihal Derin COŞKUN, Keriman PEKKAN, Veli UZ

Elektroeğirme Yöntemiyle Bor Katkılı Hidroksiapatit Nanoliflerin Üretimi ve Karakterizasyonu

Abdullah KÜÇÜK, Atilla EVCİN

Mekanokimyasal Sentezle Üretilen BaTa2O6 Seramiğinde HCl Asit Liçi ile Demir Giderimi

Mustafa İLHAN, Ayhan MERGEN, Cemalettin YAMAN

Saf ve Ru-Katkılı TiO2 Nanofiberlerin Gaz ve Nemlilik Duyarlılık Özellikleri (025766) (417-421)

Mehtap Özdemir KÖKLÜ, Fevzi SÜMER, Ömer MERMER, Salih OKUR, Ümit CÖCEN, Erdal ÇELİK