Polimer yüzeylerinin fonksiyonelleştirilmesi için odaklanmış iyon demeti ile nanoyapılandırma uygulamaları
Feray Bakan, Meltem SezenSabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi (SUNUM), İstanbulPolimer malzemelerin yapısal özelliklerinin her geçen gün daha da fazla geliştirilmesine bağlı olarak bu malzemelerin günlük hayatımızdaki kullanım alanı hızla yaygınlaşmaktadır. Diğer bir taraftan, nanoteknoloji uygulamalarının bir sonucu olarak, yeni geliştirilen malzemelerin ve yapıların boyutundaki atomik ölçeklere kadar inebilen küçülme, elektron mikroskopisi uygulamalarını bu bilimin ayrılmaz bir parçası haline getirmiştir. Elektron mikroskopisi destekli kontrollü yüzey modifikasyon işlemleri ile malzemenin yüzey özelliklerinin istenilen doğrultuda ayarlanabilmesi, bu malzemelerin belirli bir amaç için kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Bu çalışmada temel olarak, kontrollü elektron ve iyon radyasyonunun farklı polimer malzemelerin yüzey özelliklerinin modifiye edilmesi, optimizasyonu ve karakterizasyonunda kullanılması hedeflenmiştir. Özellikle, yüzey modifikasyonu işlemleri, gaz enjeksiyon sistemleri (GIS) eklentili FIB-SEM çift demet platformlarında gaz-yardımlı aşındırma yöntemleri uygulanarak yürütülmüştür. Çalışmanın büyük bir bölümü, polimer yüzeylerinin, XeF2 gazı yardımıyla aşındırılması sonucunda, minimum yüzey morfolojisi ve yüksek yüzey açısı elde edilmesine odaklanmıştır. Çalışmada, FIB-SEM çift demet platformlarında gerçekleştirilen yüzey modifikasyonu işlemlerinin, malzemelerinin yüzey özelliklerindeki yaptıkları değişimler, diğer ileri analiz teknikleri kullanılarak gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: FIB, Odaklanmış elektronlar ve iyonlar ile depolama, Fonksiyonel polimer yüzeyler, Yüzey karakterizasyonu, Nanoyapılandırma, Maskesiz litografiNanostructuring applications for functionalization of polymer surfaces with focused ion beam
Feray Bakan, Meltem SezenSabancı University Nanotechnology Research and Application Center (SUNUM), İstanbul, TurkeyToday’s studies cover the use of polymers in a broad range of applications owing to rapid development towards their optimized structural properties. On the other hand, the shrinkage in the dimensions of the novel materials, structures and systems down to atomic scale as an output of nanotechnology has assigned Electron Microscopy as the inseparable part of this field. Controllable surface modification allows tuning of surface properties in intended directions and thus provides the use of the ultimate materials and their systems towards desired and pre-defined concepts. This study mainly focused on investigation, optimization and modification of surface properties of various polymers via the use of electron and ion beam irradiation in a controlled way. In particular, surface modification processes were carried out through gas-assisted etching (GAE) in a FIB-SEM dual-beam instrument equipped with gas injections systems (GIS). The main study concerns XeF2 assisted etching of polymer surfaces to obtain minimum surface morphology with high surface angles. The alterations in the surface properties provided by surface modification processes performed in FIB-SEM dual-beam platforms were examined using other advanced analysis techniques.
Keywords: FIB, Focused electron/ion beam induced deposition, Functional polymer surfaces, Surface characterization, Nanostructuring, Maskless lithogarphySorumlu Yazar: Feray Bakan, Türkiye
Makale Dili: Türkçe