GENEL SONUÇLAR ve ÖNERİ LER

Şekilli i nce fil mleri n üretil mesi i çi n gerekli ol an eği k açılı biri ktir me si st emi ( GLAD) laborat uarı mızdaki fi zi ksel buhar biri ktir me sist emi ne adapt e edil miştir. Kapl a mal ar ter mal buharl aştır ma yönt e mi il e yapıl mıştır. Mal ze me ol arak lit erat ür de daha önce çalışıl ma mış ol duğu i çi n gü müş seçilerek şekilli i nce fil mler üretil miştir. Ür etilen fil mleri n ar akesit ve yüzey el ektr on mi kr oskobu gör ünt ül eri i ncel enerek, şekilli i nce fil mleri n büyü me mekani z ması i ncel enmiştir. Deneyl erden el de edil en sonuçl ar aşağı da özetlenmiştir.

 Ür etilen fil mlerde ol uşan kol onl arı n kalı nlı kl arını n 50 il e 80 n m ar asında ol duğu hesapl andı ve gölgel e me et kisi sayesi nde boşl ukl u yapıl arı n üretil di ği gözl endi.

 Altlı k döndür ül meden, altlı k açısı değiştirilerek yapılan kapl a mal arda sırası ile 85°, 80° ve 75° eği kli k açıl arı nda altlı k normali ne gör e 57. 8°, 55. 6° ve 53. 2° kol on eği kli k açısı hesapl andı. Altlı k açısı nı n azal ması il e bi rlikt e kol onl arı n altlı k nor maline yakl aştı ğı yani di kl eşme ye başl adı ğı gözl endi. Bu değerl eri n, bu konuyl a i l gili literat ürden bul unan eşitli ğe uygunl uğu t espit edil di.

 Altlı ğı n dönüş hı zı 0, 1 r pm i ken sar mal yapı da şekilli fil mler üretilirken, aynı para metrel erde yapıl an kapl a mal arda dönüş hı zı 0, 2 r p m ol an kapl a mada i se di k kol onsal yapı nı n ol uşt uğu gözl endi. Dönüş hı zı nı n biri ktir me hı zına or anı nı n ol uşacak şekli n yapı sı nı belirl edi ği t espit edil di.

 180 Amper akı m uygul anarak yapılan buharlaştırma da sar mal yapı da fil mler ol uşt u. 160 Amper akı m uygul anarak yapıl an buharl aş mada i se di k kol onsal yapı ol uşt uğu gözl endi. Buharl aştır ma akı mı nın düş mesi yl e di k kol onsal fil min büyüdüğü gözl endi.

 Sürekli dönüş yeri ne belirli aralı klara altlı ğı n 180° döndür ül erek yapıl dı ğı kapl a mal arda zi gzag yapılı şekilli i nce fil mler üretil di.

 Kapl a ma sırası nda pot a sı caklı ğı nı n kontrol edil mesi, buharlaş ma hı zını n (dol ayısı yl a kapl a ma hı zı nı n) sabit t ut ul ması açısı nda öne mli dir. Bu şekilde daha düzgün ve homoj en zi gzag şekilleri el de edilebilir.

 Düşük er gi me sı caklı ğından dol ayı t er mal ol arak buharl aş ması nı n kolay ol acağı gü müş seçilmi ştir fakat bu mal ze meni n yüksek adato m mobilitesi nden dol ayı ol uşan kol onl arı n birbiri ne yapıştı ğı tespit edil di.  Bundan sonraki yapılacak çalış mal ar da; biri ktirme hı zı nı n değiştirl mesiyl e

fil m büyü me şekli ni n deği şi mi i ncel enebilir. Ayrıca farklı kol on şekillerinde üretilen fil mleri n, boşlul uk oranl arı nı n t espit edil mesi de bu fil mleri n kull anı m al anl arı nı n geni şl etil mesi açısı ndan öne mli ol acaktır. Ür etilen fil mleri n opti k ve mekani k özelli kl eri i ncel enebilir.

KAYNAKLAR

[1] Hor n, M. W. , Pi ckett, M. D., Messi er, R. and Lakht aki a, A., 2004. Bl endi ng of nanoscal e and mi cr oscal e i n unif or m l ar ge-area scul pt ured t hi n-fil m architect ures, Nanot echnol ogy, 15( 3), 303- 310. [2] Me ssi er, R., Ve nugopal, V. C. and Sunal, P. D., 2000. Ori gi n and evol uti on

of scul pt ured t hi n fil ms, J. Vac. Sci. Technol ogy A18( 4), 1538- 1545. [3] Mal ac, M. and Egert on, R. F., 2001. Thi n-film r egul ar-array str uct ures

wi t h 10- 100 n m repeat dist ance, Nanot echnol ogy, 12( 1), 11- 13.

[4] Suzuki, M. and Taga, Y. , 2001. Nu meri cal st udy of t he effecti ve s urface area of obli quel y deposited t hi n fil ms, J. Appl. Phys., 90( 11), 5999. [5] Robbi e, K., Brett, M. J. and Lakht aki a, A., 1995. Fi rst t hi n film

reali zati on of a heli coi dal bi ani sotropi c me di u m, J. Vac. Sci.

Technol ogy, A13( 6), 2991.

[6] Mai n, E., Karabacak, T. and Lu, T. M. , 2004. Conti nuu m model for nanocol u mn gr o wt h during obli que angl e depositi on, J. Appl. Phys., 95( 8), 4346- 4351.

[7] Harri s, K. D., Brett, M. J., S my, T. J. and Backhouse, C., 2000. Mi cr ochannel surface area enhance ment usi ng por ous t hi n fil ms,

Journal of t he El ect rochemi cal Soci et y, 147( 5), 2002- 2006.

[8] Harri s, K. D., Vi ck, D., Go nzal es, E. J., S my, T. J., Robbi e, K. and Brett, M. J., 2001. Por ous t hi n fil ms f or t her mal barrier coati ngs, Surf ace

and Coati ngs Technol ogy, 138( 2- 3), 185- 191.

[9] Wu, A. T., Brett, M. J. , Hui zi nga, A., and Set o, M. , 1999. Hu mi dity sensi ng usi ng Si O films f abri cat ed by an advanced depositi on techni que, I EEE Canadi an Conf erence, 3, 1662- 1667.

[10] Si t, J. C., Broer, D. J. and Brett, M. J., 2000. Li qui d cr yst al ali gn ment and s wit chi ng i n por ous chiral t hi n fil ms, Advanced Mat eri al s, 12( 5), 371-373.

[11] Robbi e, K., Hnati w, A. J. P. Brett, M. J., Mac Donal d, R. I., and Mc Mul li n, J. N., 1997. I nho mogeneous t hi n fil m opti cal filt ers fabri cat ed usi ng gl anci ng angl e depositi on, El ect roni c Lett ers, 33( 14), 1213- 1214.

[12] Robbi e, K., Beydaghyan, G., Bro wn, T., Dean, C. , Ada ms, J. and Buzea, C. , 2004. Ultrahi gh vacuu m gl anci ng angl e depositi on syst e m f or t hi n fil ms wi t h contr oll ed t hree- di mensi onal nanoscale struct ure, Revi e w of

Sci entifi c Instrument s, 75(4), 1089- 1097.

[13] Van Popt a, A. C., Sit, J.C and Brett, M. J., 2004. Opti cal pr operti es of nano str uct ured por ous t hi n fil ms f abri cat ed usi ng gl anci ng angl e depositi on, Segovi a, Spai n- Post er.

[14] Suzuki, M. and Taga, Y. , 2001. I nt egrat ed scul pt ured t hi n fil ms, Japanese

J. Appl. Phys., Part 2: Letters 40( 4A), L358- L359.

[15] Eryıl maz, O. L., 1996. Zr B- Zr BN çok katlı kapl a mal arı n kor ozyon davranışı, Yüksek Lisans Tezi, İ. T. Ü. Fen- Bili mleri Enstit üsü, İstanbul.

[16] Kaz manlı, M. K., 2000. Mo- N kapl a mal arı n Ar k Fi zi ksel Buhar Bi ri ktir me Yönt e mi yl e Ür eti mi ve Kar akt erizasyonu, Dokt ora Tezi, İ. T. Ü. Fen-Bili mleri Enstit üsü, İstanbul.

[17] Pet rov, I., Barna, P. B., Hul t man, L. and Greene, J. E., 2003. Mi cr ostruct ural evol uti on duri ng fil m gr owt h, J. Vac. Sci. Technol ogy, A21( 5), S117- S128.

[18] S mit h, D. L., 1995. Thi n-Fil m Depositi on – Pri ncipl es & Pr acti ce, Mc Gr a w-Hi ll Inc –Ne wyor k, pp. 119- 220, 433.

[19] Buns hah, R. F., 1994. Handbook of Depositi on Technol ogi es f or Fil ms and Coati ngs, 2^nd editi on, Noyes Publi cati ons, pp. 684-711.

[20] Bar na, P. B. and Adami k, M. , 1997. For mation and Char act eri zati on of The St r uct ure of Surface Coati ngs, Pr ot ecti ve Coati ngs and Thi n

Fil ms, Synt hesi s, Charact erizati on and Appli cati ons, NATO ASI

Seri es, 3. Hi gh Technol ogy ( 21) Kl u wer Acade mi c Publishers, Net herl ands, pp. 279- 299.

[21] Trabzon, L. ve Iğdıl M. C., 2004. Nano boyutl u şekilli i nce fil m kapl a ma fizi ği ni n i ncel enmesi, Deni zli Mal ze me Konferansı.

[22] Me ssi er, R., Lakht aki a A. , 2005. Scul pt ured Thi n Fil ms: Nanoengi neered Mor pol oghy and Opti cs, Pr ess Monogr aph, pp. 50-102.

[23] Karabacak, T., Wa ng, G. C., Lu, T. M., 2003. Quasi-peri odi c nanostruct ures gr own by obli que angl e depositi on, J. Appl. Phys., 94( 12), 7723- 7728.

[24] Robbi e, K. and Brett, M. J., 1997. Scul pt ured t hi n fil ms and gl anci ng angl e depositi on, Gr o wt h mechani cs and appli cations, J. Vac. Sci.

Technol ogy, A15( 3), 1460.

[25] Me ssi er, R., Gehrke, T., Frankel, C., Venugopal , V. C., Ot ano, W. and Lakht aki a, A., 1997. Engi neered scul pt ured ne mati c t hi n fil ms, J.

Vac. Sci. Technol ogy, A15( 4), 2148.

[26] Tai t, R. N., S my, T. and Brett, M. J., 1993. Modelli ng and charact eri zati on of col u mnar gr owt h i n evapor at ed fil ms, Thi n Solid Fil ms, 226( 2), 196-201.

[27] Robbi e, K., Sit, J. C and Brett, M. J., 1998. Advanced t echni ques f or gl anci ng angl e depositi on, J. Vac. Sci. Technol ogy, B16( 3), 1115. [28] Ye, D. X., Zhao, Y. P., Yang, G. R., Zhao, Y. G. , Wang, G. C. and Lu,

T. M. , 2002. Mani pul ating t he col u mn tilt angl es of nanocol u mnar fil ms by gl anci ng-angl e depositi on, Nanot echnol ogy, 13( 5), 615- 618. [29] Buzea, C. and Robbi e, K. , 2004. Nano-scul pt ured t hi n fil m t hi ckness

[30] Karabacak, T., Wang, G. C. and Lu, T. M. , 2004. Physi cal self-asse mbl y and t he nucl eati on of t hree- di mensi onal nanostructur es by obli que

angl e depositi on, J. Vac. Sci. Technol ogy, A22( 4),1778- 1784.

[31] Li u, F., Uml or, M. T., Shen, L., West on, J., Eads, W. , Barnard, J. A. and Ma nkey, G. J., 1999. Growt h of nanoscal e struct ured i r on fil ms by gl anci ng angl e depositi on, J. Appl. Phys., 85( 8), 5486- 5488.

[32] Ka mi s ka, K., Amassi an, A., Marti nu, L. and Robbi e, K., 2005. Gr o wt h of vacuu m evapor at ed ultrapor ous sili con st udi ed wi t h s pectr oscopi c elli pso met r y and scanni ng el ectron, J. Appl. Phys., 97( 1), 01351 1-013511- 8.

[33] Di ck, B., Brett, M. J. and S my, T., 2003. I nvestigati on of s ubstrat e r ot ation at gl anci ng i nci dence on t hi n-fil m mor phol ogy, J. Vac. Sci.

Technol ogy, B21( 6), 2569- 2575.

[34] Zhao, Y. P., Ye, D. X., Wa ng, G. C. and Lu, T. M. , 2002. Novel Nano-Col u mn and Nano- Fl ower Arrays by Gl anci ng Angl e Depositi on,

Nano Lett ers, 2( 4), 351- 354.

[35] Mal ac, M. and Egert on, R. F., 2001. Obser vati ons of t he mi cr oscopi c gr owt h mechani s m of pillars and heli ces f or med by gl anci ng- angl e t hi n fil m depositi on, J. Vac. Sci. Technol ogy, A19(1), 158- 186.

[36] Vi ck, D., Fri edri ch, L. J., De w, S. K., Brett, M. J., Robbi e, K., Set o, M. and S my, T., 1999. Sel f-shado wi ng and s urface di ff usi on effect s i n obli quel y deposit ed t hi n fil ms, Thi n Soli d Fil ms, 339( 1- 2), 88- 94. [37] Beydaghyan, G., Ka mi nska, K., Bro wn, T. and Robbi e, K., 2004.

Enhanced bi refri ngence i n vacuu m evapor at ed sili con t hi n fil ms,

Appli ed Opti cs, 43( 28), 5343- 5349.

[38] Du mont, J., Wi a me, F. , Ghji sen, J. and Sporken, R., 2004. Gr o wt h of at o mi call y fl at Ag on mica, Surf ace Sci ence, 572(2- 3), 459- 466.

[39] Karabacak, T., Malli karj unan, A., Si ngh, J. P., Ye, D., Wa ng, G. C. and Lu, T. M. , 2003. β- phase t ungst en nanor od f or mation by obli que- angl e sputt er depositi on, Applied Physi cs Lett ers, 83( 15), 3096- 3098.

[40] Yang, Y. G., Mass, D. D. and Wa dl ey, H. N. G., 2005. Por osit y cont r ol i n zi g-zag vapor- deposit ed fil ms, Thi n Soli d Fil ms, 471( 1- 2), 1- 11. [41] Me ssi er, R. and Lakht aki a, A., 1999. Scul pt ured t hi n fil ms-II.

Experi ment s and appli cati ons, Mat eri al s Research I nnovati ons, 2, 217- 222.

[42] Harri s, K. D., Sit, J. C. and Brett, M. J., 2002. Fabri cati on and Opti cal Char act eri zati on of Templ at e- Construct ed Thi n Fil ms Wit h Chi ral Na nostr uct ure, I EEE Transacti ons on Nanot echnol ogy, 1( 3). 122- 128

[43] Robbi e, K., Fri edri ch, L. J., De w, S. K., S my, T. and Brett, M. J., 1995. Fabri cati on of t hi n fil ms wi t h hi ghl y por ous mi crostruct ures, J. Vac.

Sci. Technol ogy, A13( 3), 1032.

[44] Di ck, B., Brett, M. J., S my, T., Bel ov, M. and Free man, M. R., 2001. Peri odi c sub mi cr o met er str uct ures by s putt eri ng, J. Vac. Sci.

Technol ogy, B19( 5), 1813- 1819.

[45] Ye, D. X., Karabacak, T. , Li m, B. K., Wang, G. C. and Lu, T. M. , 2004. Gr o wt h of unif or ml y ali gned nanor od arrays by obli que angl e depositi on wit h t wo- phase substrat e r ot ati on, Nanot echnol ogy, 15( 7), 817- 821.

[46] Jensen, M. O. and Brett, M. J., 2005. Peri odi cally str uct ured gl anci ng angl e depositi on t hi n fil ms, I EEE Tr ansacti ons on Nanot echnol ogy, 4( 2). 269- 276.

[47] Ürgen, M., 1997. Moder n Yüzey İşl e m Teknol ojileri ve Tür ki ye’ deki Geliş mel er, 9t h Ul usl ararası Met al urji ve Mal ze me Kongresi, 333-350.

[48] Özt ürk, A., 2003. Ma nyeti k sı çrat ma t ekni ği il e üretil miş Mo2 N ve nanoko mpozit Mo- N- Cu kapl a mal arı n kazı malı aşı nma davranışl arı nı n karşılaştırıl ması, Yüksek Li sans Tezi, İ. T. Ü. Fen-Bili mleri Enstit üsü, İstanbul.

[49] Kül ey, U., 2003. Nanoko mpozit Mo- N- Cu kapla mal arı n yüksek sı caklık aşı nma davranışı, Yüksek Li sans Tezi, İ. T. Ü. Fen-Bili mleri Enstit üsü, İstanbul.

[50] Ohri ng, M. , 2002. Ma teri als Sci ence of Thi n Fil ms, Second Editi on, Acade mi c Press Inc., New Yor k, pp. 118- 129.

[51] Ross nagel, S. M. , 2003. Thi n fil m depositi on wi th physi cal vapor deposition and rel at ed t echnol ogi es, J. Vac. Sci. Technol ogy, A21( 5), 74- 87. [52] Ho dgki nson, I., Wu, Q. H. and Mc Phun, A., 1998. I ncre ment al- gr owt h

model f or t he depositi on of s pati all y modul at ed t hi n fil m nanostruct ures, J. Vac. Sci. Technol ogy, B16( 5), 2811.

[53] Mal ac, M. , Egert on, R. F., Brett, M. J. and Di ck, B., 1999. Fabri cati on of sub mi cr o met er regul ar arrays of pill ars and heli ces, J. Vac. Sci.

Technol ogy, B17, 2671- 2674.

[54] Harri s, K. D., West ra, K. L. and Brett, M. J., 2001. Fabri cati on of Perf orat ed Thi n Fil ms wi t h Heli cal and Chevr on Por e Shapes,

El ect roche mi cal and Solid- St at e Lett ers, 4( 6), 39-42.

[55] Set o, M. W. , Di ck, B. and Brett, M. J., 2001. Micr ospri ngs and mi cr ocantil evers: St udi es of mechani cal response, Journal of

[56] Mo nt ei ro, O. R., Vi zi r, A. and Bro wn, I. G., 1998. Multil ayer t hi n-films wi t h chevr on-li ke mi crostruct ure, Journal of Physi cs D: Appli ed

Physi cs, 31( 22), 3188- 3196.

[57] Li nt y mer, J., Gavoill e, J., Marti n, N. and Takadou m, J., 2003. Gl anci ng angl e depositi on t o modify mi cr ostruct ure and properti es of sputt er deposit ed chr o mi u m t hi n fil ms, Surf ace and Coati ngs Technol ogy, 174- 175, 316- 323.

[58] Dall a, T. J., Gil mer, G. H. , Wi ndt, D. L., Kal yanara man, R., Bau ma n, F. H., O’ Sulli van, P. L., Sapjeta, J., Di az, R. T. and Dj af ari, R. M., 2003. Micr ostruct ure of t hi n t ant al u m fil ms s putt ered ont o i ncli ned substrat es: Experi ment s and at o mi sti c si mul ati ons, Journal of Appli ed

Physi cs, 94( 1), 263- 271.

[59] Li nt y mer, J., Marti n, N. , Chappe, J. M. , Del obell e, P. and Takadoum, 2004. Nanoi ndent ati on of chr o mi u m zi gzag t hi n fil ms s putt er deposit ed, Surf ace and Coati ngs Technol ogy, 180-181, 26- 32.

[60] Karabacak, T., Pi cu, C. R., Senkevi ch, J., Wang, G. C. and Lu, T. M. , 2004. St ress Reducti on i n Sputt er Deposit ed Thi n Fil ms Usi ng Physi call y Self- Asse mbled Nanostruct ures as Co mpli ant Layers,

Journal of Appli ed Physics, 7( 9), 36- 38.

[61] htt p:// www. es m. psu. edu/ HT MLs/ STF/ STFApps. ht ml

[62] Lakht aki a, A., 2002. Scul pt ured t hi n fil ms: accompl i sh ment s and e mer gi ng uses, Mat eri al s Sci ence and Engi neeri ng C, 19( 1-2), 427- 434.

[63] Hass, D. D., Slif ka, A. J. and Wa dl ey, H. N. G. , 2001. Lo w t her mal conducti vit y vapor deposit ed zirconi a mi cr ostruct ures, Act a

Mat eri ali a, 49( 6), 973- 983.

[64] Janos, B. Z., Lugschei der, E. and Re mer, P., 1999. Effect of t her mal agi ng on t he er osi on r esi st ance of air pl as ma s prayed zirconi a t her mal barri er coati ng, Surf ace and Coati ngs Technol ogy , 113( 3), 278- 285. [65] Gell, M. , Jordan, E., Vai dyanat han, K., Mc Carron, K., Barber, B.,

Sohn, Y. And Tol pygo, V. K., 1999. Bond strengt h, bond stress and spall ati on mechani s ms of t her mal barri er coati ngs, Surf ace and

Coati ngs Technol ogy , 120- 121, 53- 60.

[66] Si t, J. C., Broer, D. J. and Brett, M. J., 1999. Opti cal devi ces f abri cated from por ous t hi n fil ms e mbedded wi t h li qui d cr yst als, Techni cal

EKLER

EK A : Şekill er

Adı m Mot or İçi n Soğut ma Sist e mi

Eği kli k Açısı nı n Ayarl an ması

Al tlı k Tut ucu ve Sili kon Waf er Mot or Kabl ol arı nı n Dışarı

Çı kı şı içi n Feedt hr ough

Pot a Tut ucul ar ve Akı m Kabl ol arı

Şekil A.2. Adı m mot or u içi n kontrol ünitesi

Şekil A.3. Soğut ucu bor ul arı n ve adı m mot or u kabl ol arı nı n dışarı çı kışı nı sağl ayan flanş Adı m Mot or İçi n Mi kr o İşl e mci Güç Kaynağı

Çevirici

Adı m Mot or İçi n Kontrol Ekranı Soğuk su giriş çı kışı Mot or Kabl ol arı Çı kı şı

Şekil A.4. 16 nol u kapl a manı n tilt edil miş arakesit (x20. 000) ve yüzey gör ünt üsü (x. 35. 000)

Şekil A.5. 17 nol u kapl a manı n tilt edil miş arakesit (x20. 000) ve yüzey gör ünt üsü (x. 35. 000)

Şekil A.8. 12 nol u kapl a manı n arakesit ve yüzey gör ünt üsü (x. 35. 000)

Şekil A.9. 14 nol u kapl a manı n arakesit ve yüzey gör ünt üsü (x. 35. 000)

Ek B : Tabl ol ar