Radyasyona maruz kalmış Ta2O5 ince filmlerin yapısal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

İnce filmler nanometre boyutlarında kalınlıkta olan ince malzeme katmanlarıdır ve elektronik yarı-iletken cihazlar ile optik kaplamaların gelişiminde fayda sağlamıştır. Ta2O5 ince filmler, çeşitli endüstriyel uygulamalara bağlı olarak antireflektif yapılarda, optik dalga kılavuzlarında, otomotiv elektroniğinde kullanılan kapasitörlerde, cep telefonlarında, çağrı cihazlarında, elektronik devrelerde, güneş pilleri üzerindeki yansıtıcı kaplamalarda, ince-film bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ta2O5 filmleri biriktirme/kaplama yöntemlerine bağlı olarak yüksek kırılgan malzeme ve farklı optik özellikler gösteren pek çok uygulama alanında kullanılmaktadırlar. Ta2O5 ince filminin yüksek kırılma indisinden dolayı, cam üretiminde ve çoğu fotoğraf lenslerinde halen yoğun bir şekilde kullanımı sürmektedir.Bu tez çalışmasında, sol-jel döndürerek kaplama yöntemi ile kaplanan tantal pentoksit ( Ta2O5 ) ince filmlerin, iyonlaştırıcı radyasyona maruz bırakılması sonucu, yapının optik ve yapısal özelliklerinde oluşan değişimlerin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Işınlama işlemleri için, gama ışın kaynağı olarak Co-60 ve beta kaynağı olarak ise Sr-90 radyoizotopları kullanılmıştır. Co-60 ve Sr-90 radyoizotopu ile oluşturulan radyasyon hasarları Ta2O5 filmlerin yapısal özelliklerinde çeşitli farklılıklara neden olmuştur. Beta ışınlarına ve üç farklı dozda gama ışınlarına ile maruz kalması sonucu cam taşıyıcılar üzerindeki Ta2O5 filmindeki oluşan yapısal değişiklikler, yapının soğurduğu doz ile artış göstermiştir. Bu tez çalışması kapsamında Ta2O5 ince film yapısında, ışınlama sonrası oluşan radyasyon kusurlarının zamanla kararlılığı belirlenmiştir.

The thin films of nanoscale thickness are the layers of thin material and are provided the development of optical coatings for the electronic semi-conductor devices. Ta2O5 thin films and the thin-film components, depending on a variety of industrial applications in the antireflective structures, optical waveguides, capacitors are used in automotive electronics, mobile phones, paging devices, electronic circuits, reflective coatings on solar cells, are widely used. Ta2O5 thin films depending on the film deposition or coating methods are used in many applications have different optical characteristics and high-refractive material. Because of the high refractive index of Ta2O5 thin films, the most intensive usage is still going on with the glass manufacturing, and at the photo lenses.In this study, the aim is determination of the changes that occurred in the optical and structural properties of tantalum pentoxide ( Ta2O5 ) thin films which deposited with sol-gel spin coating method, as a result of exposure to ionizing radiation. In order to irradiate the structure, Co-60 as a gamma-ray source and Sr-90 radioisotopes as the beta source are used as solar radiation source. Radiation damage induced by the Co-60 and Sr-90 radioisotopes has led to several differences of the structural properties of Ta2O5 films. The structural changes has occurred as a result of Ta2O5 film on the glass substrates were being exposed by beta rays and three different doses of gamma rays, has increased with the absorbed dose. In this thesis, consistency of the Ta2O5 thin-film structure radiation defects was determined within time after irradiation process.