Nanoteknoloji ve nanokristal temelli aygıtlar - Library
Nanoteknoloji ve nanokristal temelli aygıtlar - Library
Nanoteknoloji ve nanokristal temelli aygıtlar - Library
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Nanoteknoloji</strong><br />
<strong>ve</strong> <strong>nanokristal</strong> anokristal <strong>temelli</strong> <strong>aygıtlar</strong> ayg tlar<br />
Evren Mutlugün<br />
Fizik Bölümü<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> Araştırma Merkezi<br />
Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Ankara<br />
mutlugun@bilkent.edu.tr<br />
Akademik danışman: Hilmi Volkan Demir
Sunum<br />
• <strong>Nanoteknoloji</strong><br />
8Önemi<br />
8Uygulamalar<br />
• <strong>Nanoteknoloji</strong>k bir açılım<br />
8Nanokristal katkılı optoelektronik <strong>aygıtlar</strong><br />
� Nanokristal sintilatörleri<br />
• Diğer projelerimiz<br />
• Sonuçlar<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Geleceğin Gelece in teknolojisi<br />
Bilim <strong>ve</strong> teknolojideki temel ilerlemeler her yüzyılda iki kere gerçekleşir<br />
<strong>ve</strong> büyük güç yaratılmasına yol açar<br />
KAYNAK:<br />
DEVRĐMSEL KUVVETLER<br />
Tekstil<br />
Demiryolları<br />
Otomobil<br />
Bilgisayar<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong>?<br />
Endüstri devrimi Enformasyon devrimi<br />
Teknoloji<br />
başlangıcı<br />
Yaygın<br />
kabullenilme<br />
Hızlı gelişimin<br />
sonu<br />
• <strong>Nanoteknoloji</strong><br />
8Geleceğin teknolojisi → geleceğin iş alanları<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Sanayi devrimleri<br />
1. Buhar makinası, makina imalat sanayi,<br />
otomasyon.<br />
metre - milimetre<br />
2. Mikroelektronik sanayi.<br />
1 mikrometre= 1 milimetre / 1000<br />
3. <strong>Nanoteknoloji</strong><br />
1 nanometre= 1 mikrometre / 1000<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Nanometre<br />
Nanometre = metrenin milyarda biri<br />
Örneğin,<br />
bir saç telinin kalınlığı: yüzbin nanometre<br />
alyuvarlar: bir kaç bin nanometre<br />
DNA kalınlığı: bir kaç nanometre<br />
nm<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
<strong>Nanoteknoloji</strong> nedir? nedir<br />
• Geleceğin teknolojisi:<br />
nanoteknoloji<br />
8100 nanometre boyutta <strong>ve</strong><br />
daha küçük<br />
� 1 metrenin 10 milyonda biri <strong>ve</strong><br />
altı<br />
8Yeni özelliklerinin görüldüğü<br />
yapıları<br />
8 Đşlevsel kullanarak daha<br />
önce elde edilememiş<br />
8Malzeme, aygıt <strong>ve</strong> sistemler<br />
yapar.<br />
KUANTUM NOKTA ZĐNCĐRĐ<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Source:web
Nanoyapılardan<br />
Nanoyap lardan örnekler rnekler<br />
• Örnekler,<br />
- Nanokristaller<br />
- Proteinler, DNA<br />
- Karbon nanotüpler<br />
• Sadece küçültme değil,<br />
nanoboyutlarda ortaya çıkan yeni<br />
özellikler:<br />
- Boyut sınırlandırması<br />
- Yüzeye bağlı etkiler<br />
• Nanoboyutlarda ortaya çıkan<br />
yeni özellikleri makroboyutlardaki<br />
özelliklerden tahmin etmek<br />
mümkün değildir.<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Neden eden nanoteknoloji<br />
anoteknoloji?<br />
• Örnek, bilgi depolama<br />
8Dünyada her yıl on milyar kere milyar<br />
‘bit’ bilgi yaratılmaktadır.<br />
8Bu bilgiyi depolamak için gerekli CD’ler<br />
üstüste konulsa 1000 km’lik bir sütun<br />
elde edilir.<br />
8Aynı bilgiyi nanoteknoloji sayesinde bir<br />
kesme şeker boyutunda depolamak olası<br />
görülmektedir.<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Forbes top 10 nano-ürün nano<br />
Eddie Bauer Vitamine A in polymer capsule<br />
Babolat with CNT in frame<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
NuCelle<br />
SunSense<br />
SPF 30 :<br />
Nano<br />
dispersion<br />
of ZnO<br />
particles<br />
BASF<br />
InMat's Air D-Fense nanocomposite<br />
Source:web
En çok ok nanoteknoloji patenti alanlar<br />
No. Kurum Adet<br />
1 L’Oreal (cosmetics) 266<br />
2 International Business Machines (IBM) (technology) 125<br />
3 Regents of the Uni<strong>ve</strong>rsity of California 107<br />
4 Eastman Kodak Company (photo images) 84<br />
5 Massachusetts Institute of Technology (MIT) 79<br />
6 Henkel Kommanditgesellschaft (home/pers. Care) 76<br />
7 Japan S&T Corp (go<strong>ve</strong>rnment-sponsored agency ) 76<br />
8 BASF Aktiengesellschaft (Chem/mat) 66<br />
9 Allied Signal (chem/mat., now part of Honeywell) 65<br />
10 Micron Technology, Inc. (semiconductors) 62<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Endüstride nanoteknoloji<br />
Energy<br />
Fuel cells<br />
Chemistry<br />
Nanoparticles for catalysis<br />
Nanotechnologies<br />
Cosmetics<br />
TiO2 particles as UV filters<br />
Textiles<br />
Sensors and monitoring, small fabrics<br />
medical applications<br />
Telecom<br />
Quantum dots<br />
lasers<br />
Single photon<br />
source<br />
for quantum<br />
cryprography<br />
Life Sciences and Medicine<br />
Quantum dots for biological imaging<br />
Drug targeting<br />
IT<br />
Flat panel displays<br />
IC:NT for transistors<br />
Quantum computing<br />
Building Industry<br />
Nanocomposite plastics<br />
FOOD Industry<br />
Nanocomposite aluminium panels<br />
Nanocomposites for<br />
31/10/2007 Selfcleaning Evren surfaces Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi gas barriers<br />
Source:web
<strong>Nanoteknoloji</strong> pazarı pazar<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Beklenen dünya marketi:<br />
$28,7 billion in 2008<br />
$1 trillion in 2015<br />
Source:web
Kırışı ışıkl klık önleyici nleyici krem<br />
• Plenitude marka kozmetik ürünler nanokapsüller<br />
içeriyor. Bu nano-kapsüller<br />
sayesinde aktif malzeme derinin daha<br />
derinliklerine inebiliyor.<br />
• Bu aktif malzemeler nanoboyutlara<br />
indirildikten sonra biyo-bozunur bir polimer ile<br />
kaplanıyor.<br />
• Oluşturulan nanokapsüller derinin ilk<br />
tabakalarından rahatlıkla geçebilecek<br />
boyutlarda oluyor.<br />
• Derinin enzimleri nanokapsülün yüzeyini<br />
emince içerisindeki aktif malzeme derinin<br />
daha alt tabakalarına yayılıyor.<br />
• 1995’den beri piyasada.<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Source:web
Güne neş kremi<br />
Çinko oksit boyutları sayesinde UVB <strong>ve</strong> UVA zararlı ışıklarını<br />
geçirmez.<br />
Güneş Kremleri sonucunda ortaya çıkan beyazlık oluşmaz.<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Source:web
Lotus (nilüfer çiçeği)<br />
Lotus yaprağında yağmur damlaları<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Source:web
Su tutmayan nano kaplama<br />
Normal yüzey<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Lotus-etkili yüzey<br />
Source:web
Araştırma Ara rma programımız<br />
program<br />
• Araştırma amacı:<br />
8 inovasyon içeren<br />
� çip üstünde<br />
� nano fotonik, elektronik <strong>ve</strong> mekanik<br />
<strong>aygıtlar</strong>ı <strong>ve</strong> sensörleri<br />
- icat etmek <strong>ve</strong> geliştirmek.<br />
• Araştırma teması:<br />
8 işlevsel olarak<br />
� aygıt mimarilerinde NANO yapıları<br />
� anahtarlama, hesaplama, iletişim, algılama gibi<br />
uygulamalar için kullanmak.<br />
• Araştırma içeriği:<br />
8 malzeme→aygıt tasarımı→teorik modelleme <strong>ve</strong> simülasyon<br />
fabrikasyon → deneysel karakterizasyon → sistem<br />
uygulaması<br />
� aygıt fikir oluşumu ↔ aygıt demonstrasyonu<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Özet zet<br />
•Motivasyon<br />
•Silisyum fotonik<br />
8Si <strong>temelli</strong> optoelektronik agıtlar<br />
•Nanokristaller<br />
8Optik özellikler<br />
•Fotoalgılama için <strong>nanokristal</strong> sintilatörleri<br />
8Deneysel karakterizasyon sonuçları<br />
•Sonuçlar<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Motivasyon<br />
• Problem: Silisyumun sınırlı özellikleri<br />
8 Morötesinde yüksek soğurma katsayısı 1 (10 6 cm -1 ) (100:1 görünür ışığa göre)<br />
8 Kısa soğurma boyu 2 (10 -2 µm) (1:100 görünür ışığa göre)<br />
8 Optik duyarlılığın kesilmesi (
Silisyum <strong>temelli</strong> fotonik<br />
.Silisyum özellikleri<br />
8Grup IV yarıiletkeni<br />
8Yeryüzünde en çok bulunan ikinci element<br />
8Avantajları<br />
�Düşük maliyet<br />
�Yüksek kristal kalitesi<br />
�Elektronik <strong>ve</strong> optik özellikleri<br />
�Yüksek termal iletkenlik<br />
�Nonlineer özellikler<br />
•Silisyum teknolojisi<br />
–Elektronik <strong>ve</strong> optoelektronik için gelişmiş <strong>aygıtlar</strong><br />
–Ürünler: örn.,<br />
•Bütünleyici Metal Oksit Yarıiletken (CMOS)<br />
•Yalıtımlı silisyum (SOI)<br />
•Yükten bağlaşımlı <strong>aygıtlar</strong> (CCD)<br />
•Fotoalgılayıcılar<br />
•Fotovoltaikler<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
http://www.research.ibm.com/photonics/images/200mm_soi_wafer.jpg<br />
http://www.pclabs.gen.tr/2004/05/10/<br />
Nikon
Nanokristaller<br />
•Onlarca - binlerce atomun kristal yapısında birleşimi<br />
•Sıfır boyutlu yapılar<br />
•Bohr yarıçapına yaklaştıkça kuvantum özelliklerinin<br />
görülmesi<br />
•Boyut bağımlı<br />
�Elektronik geçişlerin enerji tayfı<br />
�Optik geçiş ihtimali<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
http://www.evidenttech.com/nanomaterials/evidots/images/superdots.jpg
Nanokristal uygulamaları<br />
uygulamalar<br />
8Optoelektronik<br />
� LEDler<br />
� Fotovoltaikler<br />
� Foto algılayıcılar<br />
� Optik hafızalar<br />
8Biyoteknoloji<br />
� Işıkla tanımlama<br />
http://www.evidenttech.com/business-units/led-displays.php<br />
http://www.voyle.net/Nano-Tsunami%20Archi<strong>ve</strong>%202005/03-2005%20Archi<strong>ve</strong>%20News.htm<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
absorption (a.u)<br />
Nanokristallerin fotoışı fotoışıma<br />
ma <strong>ve</strong> soğurma so urma eğrileri e rileri<br />
2<br />
1.9<br />
1.8<br />
1.7<br />
1.6<br />
1.5<br />
1.4<br />
1.3<br />
1.2<br />
1.1<br />
1<br />
absorption (a.u.)<br />
photoluminescence(a.u)<br />
450 490 530 570 610 650 690<br />
wa<strong>ve</strong>length (nm)<br />
çap = 5.2nm<br />
λPL λ1exciton FWHM<br />
= 600 nm<br />
= 577 nm<br />
= 37nm<br />
konsantrasyon = 200 µg/nmol<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
20000<br />
18000<br />
16000<br />
14000<br />
12000<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
0<br />
photoluminesence<br />
(a.u)<br />
absorption (a.u)<br />
0.95<br />
0.85<br />
0.75<br />
0.65<br />
0.55<br />
0.45<br />
450 490 530 570 610 650 690<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
CdSe/ZnS çekirdek kabuk <strong>nanokristal</strong>leri<br />
absorption (a.u)<br />
photoluminescence(a.u)<br />
çap = 2.4 nm<br />
λPL λ1exciton FWHM<br />
= 548 nm<br />
= 525 nm<br />
= 36nm<br />
konsantrasyon = 15 µg/nmol<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
photolum inesence<br />
(a.u)
esponsivity (A/W) (X10 -2<br />
3.5<br />
3.0<br />
2.5<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
Fotoalgılama Fotoalg lama için i in <strong>nanokristal</strong> sintilatörler<br />
sintilat rler<br />
•Motivasyon<br />
–Morötesi bölgede silisyum optik duyarlılığını <strong>nanokristal</strong> melezleştirmesi ile<br />
arttırmak<br />
0.0<br />
200 250 300 350 400 450 500 550 600<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
PL intensity (a.u)<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
absorption(a.u)<br />
absorption(a.u)<br />
0.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
0.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
absorption(a.u)<br />
photoluminescence(a.u)<br />
400 440 480 520 560 600 640<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
absorption(a.u)<br />
photoluminescence(a.u)<br />
400 440 480 520 560 600 640<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
70000<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
0<br />
0<br />
440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640<br />
PL(a.u)<br />
70000<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
PL (a.u)<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
red nc<br />
yellow nc
impro<strong>ve</strong>ment<br />
Nanokristal sintilatörler sintilat rler ile sağlanan sa lanan optik<br />
duyarlılık duyarl k artışı artışı<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Nanokristallerin içerisinde bulundukları<br />
polimere göre silisyum optik duyarlılığında<br />
<strong>nanokristal</strong>lerle elde edilen yüzlerce kat artış<br />
200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
E. Mutlugun, I. M. Soganci, and H. V. Demir, “Nanocrystal hybridized scintillators for enhanced<br />
detection and imaging on Si platforms in UV,” Optics Express 15(3), 1129 (2007).<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
transmission(%)<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
transmission of<br />
polymer<br />
transmission of<br />
nanocrystals in<br />
polymer<br />
200 240 280 320 360 400<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)
CdSe/ZnS CdSe ZnS <strong>nanokristal</strong><br />
<strong>nanokristal</strong><br />
sintilatörleri sintilat rleri ile optik<br />
duyarlılık duyarl k artışı artışı<br />
responsivity (A/W)<br />
0.04<br />
0.035<br />
0.03<br />
0.025<br />
0.02<br />
0.015<br />
0.01<br />
0.005<br />
0<br />
impro<strong>ve</strong>ment(%)<br />
500<br />
300<br />
100<br />
-100200<br />
250 300 350 400<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Kırmızı eğri: Nanokristal<br />
melezleştirmesi sonrası kırmızı<br />
<strong>nanokristal</strong> sintilatörün optik<br />
duyarlılığı<br />
Mavi eğri: Silisyum<br />
fotoalgılayıcının <strong>nanokristal</strong><br />
melezleştirmesi öncesi optik<br />
duyarlılığı<br />
Đç şekil: Silisyum algılayıcı<br />
duyarlılığındaki artış<br />
Teorik hesabı etkileyen<br />
faktörler<br />
- Nanokristallerin kuvantum<br />
<strong>ve</strong>rimliliği<br />
- Nanokristallerin soğurma<br />
katsayıları<br />
- Fotoışıma <strong>ve</strong> soğurma<br />
örtüşme integrali<br />
- Morötesinde polimerin<br />
soğurması
CCD platform üzerinde zerinde morötesi mor tesi<br />
algılama alg lama<br />
Üzeri boş<br />
CCD<br />
Nanokristal sintilatörlü<br />
CCD<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Geniş morötesi<br />
aydınlatma ile<br />
Morötesi optik<br />
spot ile
Sonuçlar Sonu lar<br />
• Morötesi <strong>nanokristal</strong> sintilatörlerinin kavram ispatı (proof-ofconcept)<br />
gösterimi<br />
8 Morötesinde fotoalgılama için ilk kez gösterilen <strong>nanokristal</strong> sintilatörleri<br />
� Silisyum detektörlerin optik duyarlılının önemli ölçüde artırılması<br />
� Morötesi görüntüleme için silisyum tabanına melezleştirilmiş CCD<br />
gösterimi<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Nanokristaller ile ayarlanabilir beyaz ışık ışık<br />
üretimi retimi<br />
Sedat Nizamoğlu, Emre Sarı, Tuncay Özel, Hilmi Volkan Demir<br />
8 EURYI Avrupalı Genç Bilim Đnsanı Ödülü<br />
S. Nizamoglu, T. Ozel, E. Sari, and H. V. Demir, “White light generation using CdSe/ZnS<br />
nanocrystals hyridized on blue LEDs, Nanotechnology 18, 065709 (2007)<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Nanokristaller Nan kristaller ile Beyaz Işı Işık<br />
k Üretimi retimi<br />
• Fosfor<br />
8 Sabit ışıma tayfı<br />
• Nanokristaller<br />
8 Ayarlanabilir ışıma tayfı<br />
Önerimiz: Nanokristal kombinasyonları kullanarak<br />
ayarlanabilir beyaz ışık üretimi<br />
0,0<br />
450 500 550 600 650 700 750 800<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
a.u<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
PL for nanocrystals prepeared by capillary effect<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
bluenc<br />
greennc<br />
yellownc<br />
rednc
NANOTECHNOLGY dergisinde kapak<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Deneysel Başar Ba arı<br />
• Dünyada ilk kez<br />
8 Ayarlanabilir renk özellikleri ile<br />
8 CdSe/ZnS <strong>nanokristal</strong>lerin çoklu (üçlü, dörtlü) kombinasyonu<br />
kullanılarak beyaz ışık elde edilmesinin ilk gösterimi<br />
• Hibrid Nanokristal Beyaz<br />
8 Epitaksiyel tasarım<br />
8 Epitaksiyel büyütme<br />
8 Fabrikasyon<br />
8 NC melezleştirme<br />
8 Karakterizasyon<br />
S. Nizamoglu, T. Ozel, E. Sari, and H. V. Demir, “White light generation with CdSe/ZnS core-shell nanocrystals and<br />
InGaN/GaN LEDs,” IEEE Conference on Optoelectronic and Microelectronic Materials and Devices (COMMAD<br />
2006), Perth, Australia (6-7 December 2006).<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Görünür r LEDler<br />
Yeşil Ye il Mavi Mor<br />
E. Sarı, S. Nizamoglu, T. Ozel, H. V. Demir, A. Inal, E. Ulker, E. Ozbay, Y. Dikme and M. Heuken, “InGaN/GaN based LEDs<br />
with electroluminescence in violet, blue, and green tuned by epitaxial growth temperature,” Proceedings of IEEE Lasers and<br />
Electro-Optics Society 2006 Annual Meeting (LEOS 2006), pp. MC 3, Montreal, QC, Canada, 29 October – 2 No<strong>ve</strong>mber 2006.<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Mavi optik modülat mod latörler rler<br />
• Silikon tabanlı mikroelektroniğin<br />
8 Çalışma hızı<br />
• Çözüm:<br />
� Elektriksel bağlantıların RC kısıtlaması nedeniyle sınırlı<br />
8 Optik saat sinyali<br />
• Şu anda, yalnızca kızılötesi (IR) için çipboyutunda<br />
optoelektronik <strong>aygıtlar</strong> bulunuyor<br />
8 Ancak, kızılçtesinde silikon fotoalgılayıcılar sorun<br />
yaşıyor<br />
� Hız kıstlaması (10GHz)<br />
- Mavi kuvantum modülatörleri ile<br />
• Silikon CMOS’a doğrudan optik saat<br />
enjeksiyonu için<br />
8 Đlk çip boyutunda çözüm<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
Source: Intel
Morötesi Mor tesi <strong>ve</strong> görünür g kuvantum<br />
elektro ele troso soğurma urma modulatörü modulat<br />
Emre Sarı, Tuncay Özel, Sedat Nizamoğlu, Hilmi Volkan Demir<br />
• Đşlev:<br />
8 Morötesi <strong>ve</strong> görünür ışıkta<br />
kuvantum etkisine dayalı elektrosoğurma<br />
� Optik modülasyon <strong>ve</strong> <strong>ve</strong>ri<br />
kodlaması<br />
• Yenilik:<br />
8 Değişen yüksek polarizasyon<br />
alanlarından kaynaklanan<br />
kuvantum zigzag yapıları<br />
• Uygulamalar:<br />
8 Morötesinde görme çizgisi (lineof-sight)<br />
olmayan iletişim<br />
8 Mavi renkte CMOSa doğrudan<br />
optik saat enjeksiyonu<br />
“Ters” kuvantum sınırlı<br />
Stark etkisi<br />
8 EU Marie Curie Ödülü<br />
increasing re<strong>ve</strong>rse<br />
bias voltage<br />
E. Sari, S. Nizamoglu, T. Ozel, and H. V. Demir,“Blue quantum electroabsorption modulators based on re<strong>ve</strong>rsed<br />
quantum confined Stark effect with blue shift,” Applied Physics Letters, 90, 011101 (2007).<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Mavi renkte elektro-so elektro soğurma urma<br />
Dünya rekoru:<br />
En güçlü mavi elektro-soğrulma<br />
E. Sari, S. Nizamoglu, T. Ozel, and H. V. Demir, “Blue InGaN/GaN-based quantum electroabsorption modulators,” IEEE<br />
Conference on Optoelectronic and Microelectronic Materials and Devices (COMMAD 2006), Perth, Australia (6-7 December<br />
2006).<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Moleküler Mole ler <strong>nanokristal</strong>ler<br />
<strong>nanokristal</strong>ler<br />
Đ. Murat Soğancı, Evren Mutlugün, Đ. Özge Huyal, Hilmi Volkan Demir<br />
Avrupa Birliği Nanofotonik için Phoremost Mükemmellik Ağı<br />
Nanokristal gömülü <strong>aygıtlar</strong> lideri: Hilmi Volkan Demir<br />
Üyeler: Bilkent, UHamburg, TUDresden, UniDo, IMAPh, IoffeSP, LENS, ICMM<br />
(A) Cd 17 S 4 (SCH 2 CH 2 OH)26 (Gaponik, UHamburg <strong>ve</strong> TUDresden)<br />
(B) Optik soğurma: çözelti içerisinde (doğru çizgi) <strong>ve</strong> ince film içerisinde<br />
(kesikli çizgi)<br />
(C) SEM görüntüsü<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Fotokatalitik metaloksit metaloksit<br />
nanoparçac nanopar acıklar klar<br />
Sümeyra Tek, Evren Mutlugün, Đ. Murat Soğancı, Đ. Özge Huyal, Dilek Yücel, Gülsen Çeliker,<br />
H.Volkan Demir<br />
transmission of acrylic (6nm) TiO2 nanoparticles contaminated with methylene<br />
before and after activation<br />
transmission(%)<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
400 450 500 550 600 650 700<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
%acrylic (6nm) sample<br />
%acrylic (6 nm) contaminated<br />
w ith methylene<br />
%acrylic (6nm) contaminated w ith<br />
methylene after 6 hours activation<br />
%acrylic (6nm) contaminated w ith<br />
methylene after 16 hours<br />
activation<br />
[1] Ortak patent başvurusu.<br />
wa<strong>ve</strong>length(nm)<br />
[2] “Size effect in optical activation of TiO2 nanoparticles in photocatalytic process,” IEEE LEOS 2006.<br />
[3]“Optical efficiency and NOx reduction properties of photocatalytic Ti02 nanoparticles activated in UV,”<br />
PRA Nano Hyrid Coating 2007.<br />
[4] “Optically highly efficient photocatalytic nanoparticles,” submitted.<br />
Endüstriyel partner<br />
DYO ile işbirliği
Ve… Ve<br />
• <strong>Nanoteknoloji</strong>nin modern insan yaşamını<br />
buhar makinasından <strong>ve</strong> bilgisayarlardan<br />
çok daha fazla etkileyeceği<br />
beklenmektedir.<br />
• Ülkelerin gelişmişlik seviyelerini<br />
belirleyecek olan nanoteknoloji ülkeler<br />
arası teknolojik bir yarışa dönüşmüştür.<br />
• <strong>Nanoteknoloji</strong> geleceğin teknolojisi <strong>ve</strong> iş<br />
alanları arasındadır.<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Grubumuz<br />
Source: EvidentTech<br />
Demir Grup @ Bilkent Uni<strong>ve</strong>rsitesi<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Evren Mutlugün<br />
Fizik Bölümü<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> Araştırma Merkezi<br />
Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi, Ankara<br />
mutlugun@bilkent.edu.tr<br />
31/10/2007 Evren Mutlugün & Hilmi Volkan Demir Bilkent Üni<strong>ve</strong>rsitesi
Change language