Kaasuanturin tutkimuksesta apua jopa lääkeannosteluun (Väitös: FM Jaani Tuura, 20.5.2017, fysiikka)

​Turun yliopiston tiedote 12.5.2017

Väitöstutkimuksessaan Jaani Tuura keskittyi hystereesin poistamiseen kosteusanturista. Tätä varten väittelijä testasi useita erilaisia menetelmiä, joista yhtenä oli pinnan hygrofiilisyyden muuttaminen.

– Hyväksi tavaksi osoittautui huokosten koon suurentaminen lämpökäsittelyllä. Tällä saatiin hystereesi katoamaan, mutta samalla siitä aiheutui herkkyyden pienentyminen ja siten kosteusmittauksen tarkkuuden heikentyminen, Tuura kertoo.

Karbidoidulla huokoisella piillä on kuitenkin eräs ominaisuus, jonka avulla on mahdollista poistaa kyseinen ongelma. Koska huokoinen pii on muutamien mikrometrien paksuisena kerroksena piin pinnalla, oletettiin, että osa sähkövirrasta pääsee kulkemaan piin kautta ja siten huokoisessa kerroksessa tapahtuvat muutokset jäävät osittain havaitsematta.

– Karbidoitu pii, piikarbidi, kestää kuitenkin hyvin uuden kerroksen syövytyksen alkuperäisen kerroksen alle. Uusi huokoinen kerros voidaan taas käsitellä sopivalla tavalla eristäväksi, Tuura sanoo.

Huokoista piitä on jo kymmeniä vuosia käytetty yleisesti elektroniikkateollisuudessa integroitujen piirien osien sähköisenä eristeenä. Tavallisesti tätä varten on syövytetty huokoinen kerros, joka on sitten oksidoitu korkeassa lämpötilassa ja hapen vaikutuksesta.

– On kuitenkin myös muita tapoja oksidoida materiaalia. Tässä tutkimuksessa käytettiin sekä sähkökemiallista että katalyytillä aikaan saatua hapettumista. Tällä tavalla saatiin palautettua ja itse asiassa parannettua anturin herkkyyttä sekä nopeutettua anturin reagointia kosteuden muutokseen, Tuura toteaa.

Väitöstutkimuksessaan Tuura myös paransi karbidointimenetelmää muuttamalla sen kaksiportaiseksi, jolloin saatiin varmistettua materiaalin tasalaatuisuus. Lisäksi hän tutki pitkän ajan vaikutuksia anturin toimintaan.

– Tutkimustuloksena saatuja menetelmiä on käytetty myöhemmin etenkin lääkeannostelusovellusten tutkimuksessa, jossa on käytetty hyväksi sekä huokosten suurentamiseen liittyviä että pintakemian muokkaustuloksia. Lisäksi tutkimustuloksia on käytetty monikerrosrakenteiden tuottamiseen optisissa kaasuantureissa, Tuura kertoo.

***

FM Jaani Tuura esittää väitöskirjansa Optimization of pore size and thermal carbonization treatment for porous silicon sensor applications julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 20.5.2017 klo 12 (Turun yliopisto, Quantum, Auditorium, Vesilinnantie 5, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Leigh Canham (University of Birmingham, Iso-Britannia) ja kustoksena professori Petriina Paturi (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.

FM Jaani Tuura on syntynyt vuonna 1973 ja kirjoittanut ylioppilaaksi Laihian lukiossa vuonna 1993. Tuura suoritti korkeakoulututkintonsa (FM) Turun yliopistossa vuonna 2003. Väitöksen alana on fysiikka. Tuura työskentelee Turun yliopistossa tohtorikoulutettavana.

Väittelijän yhteystiedot: p 0503797436, jaani.tuura(a)utu.fi

Väittelijän kuva: https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/tuura_jaani.jpg

Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: https://www.doria.fi/handle/10024/134868

Asiasana:
Tagit:
Julkaistu 12.5.2017 9:30 ,  Päivitetty 12.5.2017 9:35

20014 Turun yliopisto, Finland
Puhelinvaihde: 029 450 5000

Henkilöhaku

Seuraa meitä: 
Facebook   Twitter   Instagram   Youtube   LinkedIn
Opiskelu Tutkimus Palvelut ja yhteistyö Yliopisto Tiedekunnat ja yksiköt Ajankohtaista Lahjoita
© Turun yliopisto