Micro-3D sculptured metastructures

Günümüzde üç-boyutlu (3B) yazıcılar oldukça popülerdir ve karmaşık 3B yapılar oluşturma yetenekleri sayesinde çok çeşitli uygulamalarda kullanım alanı bulmaktadır. Fakat, yüksek boy-en oranına sahip dikey yapıların 3B yazdırılması, özellikle büyük taban alanlarında yüksek yanal çözünürlük gerektiğinden dolayı çözümlenmemiş bir zorluk teşkil etmeyi sürdürmektedir. Bu tezde, yüksek boy-en oranına sahip metal hatlar inşa etmek için derin yarıklar oluşturma fikrini kullanarak mikro-3B şekillendirilmiş metayapıları önermekte ve göstermekteyiz. Bu tür derin yarıklı 3B-tasarımlar oluşturmak için inşamız iki-foton polimerizasyonunu mümkün kılan doğrusal olmayan soğurma işlemine dayanmaktadır. Üretim sürecimizde, iki-foton polimerizasyon işlemi için optik yörünge optimizasyonu, bu işlemi takiben de elektroliz yöntemiyle kalın metal film kaplanması ve kaplamada kullanılan iletken tabakanın kuru aşındırılması gereklidir. İki-foton polimerizasyonunun geliştirilmiş süreç akışını test etmek amacıyla, derinlik etkisini üçüncü bir boyut olarak gösteren 3B radyo frekansı (RF) metayapılarını oluşturduk. Sistematik sayısal ve deneysel çalışmalarımıza dayanarak tasarlanmış metayapı rezonatörlerimizin kesitsel boy-en oranlarının fonksiyonu olarak kontrol edilip kaydırılan rezonans frekansları ve ayarlanan kalite faktörü ile hedeflendiği gibi belirli bir çalışma rezonans frekans aralığına düşmesi sağlanmıştır. Tezde yüksek boy-en oranlı metayapıların kavramsal olarak gösterimleri aracılığıyla, bu tür iki-foton polarizasyon tanımlı yüksek boy-en oranlı RF rezonatörlerin arttırılmış kalite faktörü ve azaltılmış taban alanıyla beraber rezonans frekanslarının ayarlanabilirliği açısından büyük fayda sağladığını gösterilmiştir. Bu tezin bulguları, 3B yazım yoluyla derin yarıklar üretmek için önerilen fabrikasyon yönteminin, oldukça minyatürleştirilmiş karmaşık yapıları uygulamak adına zengin fırsatlar sağladığını işaret etmektedir. Anahtar sözcükler: Derin yarıklar, üç-boyutlu baskı, iki-foton polimerizasyon, elektroliz yöntemiyle kaplama, RF metayapılar, RF rezonatörler