YENİ BİR PULS LASER DEPOZİSYON (PLD) SİSTEMİ TASARIMI, ÜRETİMİ VE UYGULAMALARI

Öz

YENİ BİR PULS LASER DEPOZİSYON (PLD) SİSTEMİ

TASARIMI, ÜRETİMİ VE UYGULAMALARI

Özet

Puls laser depozisyon (PLD) tekniği, ince film ve çok tabakalı yapılar üretmek için oldukça basit ve çok yönlü-esnek bir sistemdir. PLD sistemi kullanılarak, malzeme yapay olarak ince bir tabaka haline getirilmektedir. İnce tabaka haline getirilen malzemenin özellikleri tabaka kalınlıklarına bağlı olarak değişmektedir. İnce film üretiminde, ablasyonla elde edilen demetin özellikleri, film yapısı ve mekanik özellikleri arasındaki ilişki oldukça önemlidir. PLD tekniği kullanılarak ince film üretiminde, ince film özelliklerinin laser güç yoğunluğu, dalgaboyu, numune ve alt tabaka sıcaklıkları ve sistem geometrisine oldukça bağlı olduğu çok iyi bilinmektedir. Oldukça üstün özlellikleri nedeniyle PLD tekniği ince film üretiminde oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. PLD, özellikle erime ve buharlaşma noktası çok yüksek olan, ısıl yöntemlerle buharlaştırılması çok zor olan metalik malzemelerin buharlaştırılmasında etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Bor, renyum, tantalyum, titanyum gibi erime ve buharlaşma noktaları çok yüksek olan malzemelerin bu metodla işlenmesi oldukça üstün özellikler ortaya koymaktadır. Bu çerçevede aşırı sert ince tabakaların üretimi oldukça önem kazanmaktadır. Bu nedenle bu tür malzemelerin PLD yöntemi ile işlenmesi, özellikle Puls Laser Ablasyon ve Depozisyon (PLAD) yöntemi ile ince film üretiminde oldukça başarılı sonuçlar vermektedir. Bu çalışmada, grubumuz tarafından üretilem PLD sisteminin detayları ile tanıtılmasının yanı sıra elde edilen bazı önemli sonuçları ortaya konacaktır.

Anahtar Kelimeler: Puls Laser Depozisyon, PLD, İnce Film,  Reaktif PLD

A NEW PULSED LASER DEPOSITION (PLD) SYSTEM

DESIGN, PRODUCTION AND APPLICATIONS

Abstract

Pulsed laser deposition (PLD) is simple and highly versatile tool for thin-film and multilayer production. By using PLD, materials have been artificially transformed into thin layers. The materials properties are changed by their thickness when they transformed into layered structure. In thin film deposition, the relationship between plume properties, film structure and mechanical characteristics are very important. In the thin film production using PLD technique, it is well known that the thin film charascteristics are strongly depended on the cumulative influence of the laser power density (fluence), wavelength, temperatures of target sample and substrate and geometry of the sistem. PLD technique has been widely used in thin film preparation because of its excellent properties. PLD technique has been effectively used for the metalic materials whose melting and evoperation points are high and evoperation of them are quite difficult to process by thermal processes. The materials having high melting and evoperation points such as boron, rhenium, tantalum, titanium gain superior properties when it is processed by PLD. In this point of view, the production of ultra hard material surfaces become very impotant task. In this case, PLD processing of these kind of materials, especially Pulse Laser Ablation and Deposition (PLAD) technique has introduced very successful results in the production of the thin film. In this work, some important results will be introduced as well as introduction of PLD system produced by our group.

Keywords: Pulsed Laser Deposition, PLD, Thin Film,  Reactive PLD