Michelson İnterferometresi Deneyi ile Bilgisayar Arayüzü Kullanılarak İnce Filmlerin Kalınlığının Hesaplanması
Home

Michelson İnterferometresi Deneyi

İnce filmler, maddelerin üzerine belirli boyutlarda kaplandığı zaman optik, mekanik ve elektriksel özelliğini değiştirmektedir. İnce film kaplamanın maddenin bu özelliklerini değiştiriyor olmasında kalınlığının, etkili olduğu bilinmektedir. İnce film ile kaplanmış malzemelerin kullanım alanlarını belirleyen faktör ince filmin kalınlığıdır. Çeşitli yöntemlerle belirlenebilen ince filmin kalınlığının hassas ve pratik bir şekilde nasıl ölçülebileceği sorusuyla yola çıkılmıştır. Bu çalışmada, saydam ince film ve tabakaların, Michelson İnterferometresi ile kalınlıklarının ölçülmesi amaçlanmıştır.

Malzemelerin üzerine kaplanan saydam ince filmlerin kalınlığı zarf metodu ve UV-VIS (ultraviyole-görünür ışık) spektrometresi yöntemleri ile ölçülür. Spektrometre kullanılarak ince filmin kalınlığının ölçülmesi zarf metodu olarak adlandırılır. Zarf metodu yönteminde girişim deseninin iki maksimum ve iki minimum noktasından çizilen bir eğri yardımı ile film kalınlığı hesaplanır. UV-VIS spektrometresi yönteminde ise ince filmlerin daldırma yöntemi ile spektrometre grafiği çıkartılır ve değer tablosuna göre ince film kalınlığı hesaplanır.

Bu projede Michelson İnterferometre deneyinde oluşan girişim deseninden yararlanıldı. Referans alınan bir ince film ile girişim desenindeki merkezi aydınlık noktanın yeri belirlendi. Ardından deney kalınlığını ölçeceğimiz ince film ile gerçekleştirildi ve merkezi aydınlık saçakta, konulan cismin ilkine göre kalınlık farkından dolayı kayma gözlemlendi. Geliştirdiğimiz bilgisayar ara yüz sistemi ile bu kayma miktarını kullanarak ince filmlerin kalınlığının ölçülmesi hedeflendi.

Bu çalışmanın sonunda deneysel olarak elde edilen sonuçlar, teorik olarak bulunan ince tabaka ile uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Gerçek kalınlığı 100 ince filmin deney sonucunda ölçülen değerinin 101,66 olduğu görülmüştür. Ulaştığımız duyarlılık seviyesi yaklaşık olarak  % 98,44 gibi oldukça iyi bir sonuçtur.