Calculation of coverage and flake size of monolayers grown by chemical vapor deposition technique

dc.contributor.authorAslancı, Fırat
dc.contributor.authorCan, Fatma
dc.contributor.authorÖper, Merve
dc.contributor.authorPerkgöz, Nihan Kosku
dc.date.accessioned2021-05-25T12:21:08Z
dc.date.available2021-05-25T12:21:08Z
dc.date.issued2021-02-15
dc.description.abstractTwo-dimensional (2D) materials such as transition metal dichalcogenides (TMDs) are prominent candidates to be utilized in integrated circuits. However, growing uniform and large-area 2D materials, specifically monolayers, that can be used in electronic component production is still one of the main challenges for these 2D materials to be incorporated in integrated circuits or other active device applications. The aim of this study is to demonstrate a practical and reliable MATLAB computational method, which calculates the ratio of the chemical vapor deposited monolayers to the whole substrate surface and the maximum area of the deposited flakes. In this study, we used the K-means clustering method to calculate surface coverage where we obtained accuracy of ~96% for the simple test images (single star and hexagonal shapes).For the multi-numbered and distributed shapes example, we achieved higher accuracy of ~98%. We also realized calculation of each flake area with ~99% accuracy indicating the flake with the maximum area. The practical calculation of the surface coverage ratio and flake size will allow for easy identification of the effects of the process parameters during novel material growth, which will pave way for future optoelectronic and electronic devices.en_US
dc.description.abstractGeçiş metal dikalkojenitleri (GMK'lar) gibi iki boyutlu (2B) malzemeler, entegre devrelerde kullanılmak için büyük bir potansiyele sahiptir. Bununla birlikte, elektronik bileşen üretiminde kullanılabilen tekdüze ve geniş alanlı 2B malzemelerin büyütülmesi, özellikle tek katlı yapıların, entegre devrelere veya diğer aktif cihaz uygulamalarına dahil edilmesi için hala ana zorluklardan biridir. Bu çalışmanın amacı, tek tabakalı yapılarla kaplanmış yüzeyin tüm alt taş yüzeyine oranını ve büyütülen pulların maksimum alanını hesaplayan pratik ve güvenilir bir MATLAB hesaplama yöntemini göstermektir. Bu çalışmada, yüzey kaplama oranını hesaplamak için K-ortalamalı kümeleme yöntemi kullanılmıştır, çalışma sonucunda basit test görüntüleri (tek yıldız ve tek altıgen şekilleri) için %~96 doğruluk oranı elde edilmiştir. Bununla birlikte içinde birden fazla şekil içeren test görüntülerinde %~98 doğruluk oranı elde edilmiştir. Ayrıca üretilen pulların alanının %~99 doğruluk oranıyla hesaplanması ve maksimum alanda büyütülen pulun bulunması gösterilmiştir. Yüzeyin kaplama oranı ve pul boyutu bilgilerinin pratik bir şekilde hesaplanması, gelecekteki optoelektronik ve elektronik uygulamalar için yeni malzeme büyütülmesi sırasında deney parametrelerinin yüzey kaplamasına etkisinin kolayca tanımlanmasını sağlayacaktır.tr_TR
dc.description.sponsorshipEskişehir Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Proje Birimi Proje No: 19ADP050tr_TR
dc.identifier.citationAslancı, F. vd. (2021). "Calculation of coverage and flake size of monolayers grown by chemical vapor deposition technique". Uludağ Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 26(1), 203-213.tr_TR
dc.identifier.endpage213tr_TR
dc.identifier.issn2148-4147
dc.identifier.issn2148-4155
dc.identifier.issue1tr_TR
dc.identifier.startpage203tr_TR
dc.identifier.urihttps://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1235793
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.17482/uumfd.779265
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11452/20151
dc.identifier.volume26tr_TR
dc.language.isoenen
dc.publisherBursa Uludağ Üniversitesitr_TR
dc.relation.journalUludağ Üniversitesi Mühendislik Dergisi / Uludağ University Journal of The Faculty of Engineeringtr_TR
dc.relation.publicationcategoryMakale - Uluslararası Hakemli Dergitr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectTwo-dimensional materialsen_US
dc.subjectImage processingen_US
dc.subjectTransition metal dichalcogenidesen_US
dc.subjectClustering algorithmsen_US
dc.subjectİki boyutlu malzemelertr_TR
dc.subjectGörüntü işlemetr_TR
dc.subjectGeçiş metal kalkojenitleritr_TR
dc.subjectKümeleme algoritmalarıtr_TR
dc.titleCalculation of coverage and flake size of monolayers grown by chemical vapor deposition techniqueen_US
dc.title.alternativeKimyasal buhar biriktirme tekniği ile büyütülmüş tek katmanlı yapıların kaplama oranı ve yaprak büyüklüğünün hesaplanmasıtr_TR
dc.typeArticleen_US

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
26_1_14.pdf
Size:
1.11 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: