Spatiaalisen valomodulaattorin käyttö grafeenin muokkauksessa
Authors
Date
2020Copyright
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Tämä tutkielma käsittelee spatiaalisen valomodulaattorin (SLM) käyttöä grafeenin 3D-muokkauksessa eli optisessa taonnassa. Lisäksi projektissa perehdyttiin yleisesti optiikan komponenttien käyttöön sekä atomivoima- ja Ramanmikroskooppien hyödyntämiseen 3D-pinnan tutkimisessa.
Projektin päätavoitteena oli kehittää grafeenin taontaan sekä hapettamiseen menetelmä, jolla saataisiin tehtyä haluttu kuvio yhdellä laservalotuksella yksittäisten pisteiden sijaan. Tämä nopeuttaisi valmistusprosessia huomattavasti ja auttaisi parantamaan kuvion resoluutiota.
Projektissa koottiin optinen asetelma, jolla onnistuttiin valmistamaan taottua sekä hapetettua grafeenia uudella menetelmällä käyttäen pulssilaseria, valomodulaattoria sekä optista mikroskooppia pääkomponentteina. Asetelmaa optimoitiin koko työn ajan ja sen kehittäminen sekä optimointi veivät eniten aikaa. Optimointi koostui pääosin asetelman linjauksen parantamisesta, jolloin valotehoa saatiin enemmän näytteelle.
Projektin aikana opittiin, miten modulaattori toimii grafeenin taonnassa ja miten modulaattorin eri parametrit vaikuttavan sen toimintaan. Mm. modulaattorin linssifunktion (lens phase) arvoa muuttamalla 0-kertaluku saatiin fokusoitua eri tasoon varsinaisen kuvion kanssa sekä huomattiin, että sen arvon merkillä (+/-) on suuri merkitys lasertehoon arvoon kuvion mukaan.
Työn näytteet valmistettiin grafeenilevylle (VMH-400), joka on käytännössä piilevylle muodostettu grafeenikerros. Työn tuloksista voitiin todeta, että taottua sekä hapetettua grafeenia onnistuttiin valmistamaan kuvio kerrallaan. Taottu grafeeni havaittiin optisen sekä atomivoimamikroskoopin avulla. Hapettuman karakterisointi voitiin vahvistaa Ramanmikroskoopilla mitatun spektrin avulla. Tuloksista havaittiin kuitenkin, että millään valotuksella ei saavutettu täysin tavoiteltua kuviota. AFM-tulosten analysoimisessa käytettiin NanoScope-ohjelmistoa.
...


Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [23428]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
"Asiat ei liity toisiinsa hänen mielessään samalla lailla kuin muilla" : alakouluikäisen ADHD -lapsen visuo-spatiaalisen hahmottamisen haasteet arjessa vanhemman ja opettajan arvioimana
Elomaa, Sannamari; Suni, Hanna (2015)Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten vanhemmat ja opettajat määrittelevät visuo-spatiaalisen hahmottamisen haasteet, miten he kokevat ne ja, miten he vastaavat lapsen haasteisiin arjessa. ADHD -lasten ... -
Spatiaalisen autokorrelaation vaikutus työllisyys-tuotanto -relaatioon
Ahtonen, Sanna-Mari (2002) -
Grafeenin optiset ja spektroskopiset ominaisuudet
Karttila, Miska (2020)Tässä Pro Gradu -tutkielmassa syvennytään grafeenin rakenteeseen, valmistukseen ja ominaisuuksiin, pääpainoisesti optisiin ominaisuuksiin ja spektroskopian menetelmiin, joilla niitä voidaan tutkia. Myös tähän läheisesti ... -
Optical response of graphene under strain
Mousa, Amr (2022)Strain has been known to modify the electric and optical properties of graphene. This phenomenon has attracted interest to modifying graphene properties using specific forms of strains (known as strain-engineering), and ... -
Simulaatioiden käytöstä lukion fysikaalisessa ja geometrisessa optiikassa
Uljas, Saana (2017)Tässä Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin simulaatioiden käyttämistä fysikaalisen ja geometrisen optiikan opetuksessa ja oppimisessa. Tutkimuksessa haluttiin selvittää, voidaanko simulaatioiden avulla tukea fysikaalisen ja ...