Hassas Mekatronik & Hareket Kontrolü
Mikron-altı tekrarlanabilirlikte konumlandırma, mekanizma tasarımı ve çok eksenli motorize sistemler.
Yarıiletken · Süperiletken · Biyomedikal
Yarıiletkenden süperiletkene, biyomedikalden mikrobiyolojiye — hassas ölçüm gerektiren her problem için sistem mimarisinden gerçek zamanlı yazılıma kadar uçtan uca çözüm geliştiriliyor
Sistem & Enstrümantasyon Ar-Ge Lideri · Mikrofab Kurucusu
Yarıiletken Karakterizasyonu
Yüksek lisans ve doktora çalışmalarım boyunca ağırlıklı olarak şeffaf ince film transistörler (TFT) üzerine çalıştım; bursiyer olarak yer aldığım proje ise süperiletken malzemeler üzerineydi. Bu süreçte ITO, IGZO, ZnO, SiOₓ, SrTiO₃, YBCO, CuOₓ, LAO, YSZ ve CeOₓ dahil geniş bir malzeme yelpazesiyle çalışma fırsatı buldum; RF/DC magnetron sıçratma ile 5 katmanlı maske tasarımından mikrofabrikasyona (hem ıslak hem kuru aşındırma) kadar tüm süreci yürüttüm. Bu ailedeki I_DS–V_DS çıkış eğrileri — triyot bölgesinden doygunluğa geçiş — cihaz kalitesinin doğrudan ölçüsüdür.
Bu dönemde Keithley kaynak-ölçüm birimleri için TFT ölçüm ve analiz akışını uçtan uca otomatikleştiren LabVIEW tabanlı bir yazılım geliştirdim; yazılım hem SCPI hem de TSP protokolleriyle çalışıyor, eski 2400 serisinden yeni renkli ekranlı 24x0 serisine ve 2600 serisine kadar geniş bir cihaz yelpazesini destekliyordu. Bugün geliştirdiğim Mikrofab Suite ve ölçüm sistemleri; Keithley SMU'larla (2400/2450/2612A) tamponlu J–V/I–V edinimini, van der Pauw, Hall ve 4-nokta tabaka direncini kodsuz bir iş akışında birleştiriyor — o dönemki yazılımın doğal bir devamı.
Hakkında
İleri enstrümantasyon, hassas test/ölçüm sistemleri ve elektromekanik cihaz geliştirme alanlarında 10 yılı aşkın deneyime sahip, yarıiletken ve süperiletken fiziği üzerine çalışmış doktoralı bir Ar-Ge uzmanı ve şirket kurucusudur. Asıl uzmanlık alanı, sıcaklığa bağlı elektriksel, optik ve manyetik ölçümlerin mümkün olan en düşük gürültü ve en yüksek doğrulukla gerçekleştirilmesidir; şirketinin geliştirdiği sistemlerin çoğu da bu nedenle sıcaklığa bağlı ölçüm mimarileri etrafında kurgulanır. Bu çekirdek yetkinlik tek bir alana hapsolmadı: süperiletken, yarıiletken, biyomedikal ve mikrobiyoloji gibi birbirinden uzak alanlardan araştırma gruplarıyla çalıştı — 10'un üzerinde projede resmi olarak yer aldı, 20'den fazla projede ise dışarıdan danışmanlık verdi.
Bunların ortak paydası, her seferinde bir fikri alıp mekanik tasarımı, kontrol elektroniğini, gömülü/masaüstü yazılımı, optomekaniği ve ölçüm metodolojisini tek bir çalışan cihaz mimarisinde birleştirmek. 2010'da Ege Üniversitesi Kuantum Aygıt Laboratuvarı'nda başlayan çalışmalar, 2016'da kurulan Mikrofab ile ürünleştirmeye yöneldi; son 10 yılda geliştirilen sistemler, ithal alternatiflerin yerini alarak bugün de çok sayıda üniversite ve Ar-Ge merkezinde aktif biçimde kullanılıyor. Bu geniş yelpazeyi bir arada tutan şey, hepsinde tekrar eden aynı yetkinlik seti: hassas hareket kontrolü, düşük gürültülü sinyal edinimi ve gerçek zamanlı ölçüm otomasyonu.
Fikirden Ürüne
Bir Ar-Ge fikrini laboratuvar prototipinden tekrar üretilebilir bir cihaza taşıyan tüm aşamalar yürütülür. Tipik akış altı aşamadan oluşur.
Ölçüm gereksinimi teknik spesifikasyona çevrilir; mekanik, elektronik, optik ve yazılım alt sistemleri baştan tek mimari altında planlanır.
SolidWorks / Fusion 360 ile mekanik, Eagle ile elektronik, L-Edit / T-Spice / Silvaco ile yarıiletken tasarımı — üretilebilirlik (DFM) odaklı.
CNC talaşlı imalat, sac büküm, 3D baskı (FDM/SLA), PCB üretimi ve montajı — büyük ölçüde şirket içi imkânlarla.
LabVIEW ve Python (PySide6) ile gömülü/masaüstü yazılım, SCPI/Modbus cihaz kontrolü, gerçek zamanlı test otomasyonu ve raporlama.
Validasyon testleri, kalibrasyon, kullanıcı arayüzü ve servis/bakım süreçleri — cihaz sahaya hazır hale getirilir.
Ürünleştirme, patentleme ve kamu Ar-Ge destekleriyle finansman — fikir → prototip → doğrulanmış cihaz → ürün/patent zinciri.
Temel Yetkinlikler
Bir cihazı çalışır ve doğrulanmış hale getiren mühendislik disiplinleri tek elde yürütülür.
Mikron-altı tekrarlanabilirlikte konumlandırma, mekanizma tasarımı ve çok eksenli motorize sistemler.
Sensör entegrasyonu, veri toplama, gömülü/kontrol elektroniği ve enstrümantasyon mimarisi.
LabVIEW ve Python (PySide6) ile Windows yazılımı, SCPI cihaz kontrolü ve iş akışı otomasyonu.
Optik düzenek kurulumu, görüntü işleme, mikroskop üretimi ve optoelektronik tasarım.
Translasyonel prototipleme, hassas sıvı işleme, tanı cihazları ve ticarileştirme.
RF/DC sputtering, fotolitografi ve elektriksel/optik/manyetik karakterizasyon (I–V, van der Pauw, Hall).
Ölçüm & Karakterizasyon
Elektriksel, manyetik ve optik karakterizasyondan biyopotansiyel sinyal işlemeye — çoğu zaman üç ölçüm sınıfını tek bir platformda, sıcaklığa bağlı olarak.
Tc ölçümü; direncin sıcaklıkla sıfıra düşüşü. Kriyostat + prob istasyonu, Keithley SMU.
Diyot, PV hücre ve cihaz taraması. Tamponlu edinim, GUM belirsizlik hesabı.
200–1100 nm geçirgenlik/absorbans; optik yasak bant aralığı tayini.
3× PT100 + özgün ısıtıcı, PID kontrol; 0.1 °C hassasiyet, 10⁻⁶ mbar vakum.
Düşük-gürültülü edinim, biyouyumlu elektrot, hareket niyeti analizi. EKG/EEG'ye uygulanabilir.
Özdirenç, taşıyıcı yoğunluğu ve mobilite; 200 mT'ya kadar Helmholtz alanı.
Biyolojik & Fizyolojik Sinyal
İnsandan elde edilen biyopotansiyel sinyallerin edinimi ve işlenmesinde uygulamalı deneyim: biyouyumlu elektrot arayüzünden düşük-gürültülü ön yükseltmeye, sayısal filtrelemeden gerçek zamanlı işlemeye kadar zincirin tamamı uçtan uca tasarlanır.
İki projede — biyonik el protezi ve kas tespit cihazı — sinyal toplama, tekrar kullanılabilir elektrot ve hareket niyeti analizi. Kanıtlanmış ve tamamlanmış yetkinlik.
EMG'de kullandığım temel altyapı — elektrot arayüzü, ön yükseltme, sayısal filtreleme, yüksek çözünürlüklü edinim — diğer fizyolojik sinyallere doğrudan uygulanabilir.
Gıda örneklerinde bakterilerin empedans tabanlı tespiti; EBC kaynaklı hücre dışı DNA ile qPCR moleküler tanı iş akışlarının cihaz entegrasyonu.
Seçilmiş Projeler
Geliştirilen ölçüm yazılımı ve TÜBİTAK/TÜSEB destekli 11 kamu Ar-Ge projesinden bir seçki. Her biri kavramdan doğrulanmış cihaza uzanan çalışmayı temsil ediyor.
Yarıiletken ve ince film karakterizasyonu için geliştirdiğim masaüstü ölçüm ve analiz platformu. PySide6 arayüzüyle laboratuvar cihazlarını tek arayüzde yönetir; ölçüm, analiz ve raporlamayı bütünleşik bir iş akışında birleştirir. Otomatik test paketi, tip denetimi, lisanslama ve güncelleme altyapısıyla geliştiriliyor.
Sıcaklık, manyetik alan ve optik koşulların hassas kontrol edilebildiği açık çevrim LN₂ kriyostat. Kavramsal tasarımdan saha kullanımına sıfırdan geliştirildi; ürünleşerek çeşitli üniversitelerde kullanıldı ve şirketin ilk ürünü oldu.
365 nm UV lazer kaynaklı maskesiz desenlemeyi ve otomatik maske hizalamayı tek platformda birleştiren hibrit sistem; ithal fotolitografi sistemlerine alternatif olarak tasarlandı. Motor kontrol yazılımı, hizalama algoritması ve arayüz baştan geliştirildi.
Dilüsyon, ekim, inkübasyon ve koloni sayımını operatörsüz yürüten uçtan uca otomasyon. SCARA robotik kol etrafında; ayrık akış yolu çapraz bulaşmayı önlerken gravimetrik doğrulama her transferi tartımla teyit ediyor. Çekirdek yöntem patentli.
Ekshale soluk kondensatından (EBC) hücre dışı DNA ile akciğer kanseri mutasyonlarının kandan alınmadan, invaziv olmayan tespiti; özgün EBC toplama cihazının qPCR iş akışıyla entegrasyonu.
EMG ile kontrol edilen, beş parmağın bağımsız hareketini sağlayan 6 motorlu elektromekanik el mimarisi; sinyal işleme altyapısı ve özel parmak hareketi doğrulama test sistemi.
Kas dokusunu tespit eden biyomedikal cihaz; EMG veri toplama ve sinyal işleme, biyouyumlu tekrar kullanılabilir elektrot ve klinik etkinlik değerlendirmesi. Tescilli patentle sonuçlandı (TR2024/018372).
İçme sularındaki kirleticilerin analizine yönelik patentli bir yöntemin tam otomasyonu; kapalı çevrim ısıtma-soğutma, termal kontrol optimizasyonu ve otomatik pipetleme/şırınga altyapısı.
Farklı akışkanların kontrollü akış hızı ve sıcaklıkta birleştirilip nL–µL–mL mertebesinde viallere hassas dağıtımı; peristaltik pompa, ısıtma sistemi ve kartezyen dolum mimarisi.
−196 / +180 °C aralığında mikroçip, ince film ve malzemelerin elektriksel/optik/manyetik testi için optik masalı, modüler prob istasyonu; motorize mikromanipülatör ve Helmholtz bobini entegrasyonu.
Silikon yonga üzerinde CeO₂, YSZ ve STO tampon katmanlarıyla YBCO süperiletken heteroyapılar ve Josephson eklemleri; ince film süreç optimizasyonu ile Tc > 85 K.
Yüksek sıcaklık süperiletkeni (HTS) tabanlı YBCO-SQUID dedektörlerinin üretimi ve karakterizasyonu; XY taramalı, düşük sıcaklıkta kararlı kriyostatla manyetik alan hassasiyeti analizi.
Ürünler & Uygulama Alanları
Ürün ve sistemler işlevlerine göre yedi grupta toplandı; çoğu ithal sistemlere alternatif olarak geliştirildi ve sahada kullanılıyor.
Mini Projeler
İhtiyaç duyulan ama hazır almanın pahalı ya da yetersiz kaldığı araçların çoğu bizzat tasarlanıp üretildi. Burada bu küçük ölçekli yapıların nasıl çalıştığı ve süreçte çözülen mühendislik problemleri ele alınıyor. Bir karta tıklanarak sürecin tamamı görüntülenebilir.
CNC router mantığında, çift taraflı baskı devre kartlarını kazıyan bir masaüstü tezgâh. En zorlu kısımlar iki yüz arasında hassas homing, bakır yüzeyin Z-eksenindeki eğimini haritalayan otomatik seviyeleme ve spindle motorun ürettiği EMF gürültüsünün bastırılmasıydı.
Süreç detayı →
Ultra yüksek vakum altında 800 °C'nin üzerine çıkabilen, çıplak dirençli telli bir ısıtıcı; ışınımla soğuma, reaktif gazlarda oksitlenme ve outgassing problemlerinin çözümü.
Süreç detayı →Profesyonel Deneyim
Mikrofab Müh. Dan. Yaz. San. Tic. Ltd. Şti. · Denizli / İzmir
Üniversite ve Ar-Ge merkezleri için şirket düzeyinde Ar-Ge liderliği: sistem mimarisi, mekanik/elektronik tasarım, gömülü ve kontrol yazılımı, prototip üretimi ve kamu destekli proje yürütümü.
Pamukkale Üniversitesi · Biyomedikal Mühendisliği
Gıda örneklerinde bakterilerin empedans tabanlı tespiti; ölçüm metodolojisi, enstrümantasyon ve mikrobiyolojik analiz iş akışları.
Ege Üniversitesi · Kuantum Aygıt Laboratuvarı
İnce film ve TFT üretimi, süperiletken aygıtlar, düşük sıcaklık test düzenekleri; YBCO-SQUID ve Si-wafer Josephson eklem fabrikasyonunda süreç optimizasyonu.
Eğitim
Ege Üniversitesi · Fizik
Şeffaf İnce Film Transistörlerde Kullanılan Kanal Yarıiletkenlerinin İncelenmesi. 5 katmanlı maske; ITO, SiO₂, IGZO, ZnO, AZO ile RF/DC sputtering.
Ege Üniversitesi · Fizik
ZnO Tabanlı Şeffaf İnce Film Transistörlerin Tasarımı ve Üretimi. 6 katmanlı 5×5 TFT dizisi üretimi ve testleri.
Ege Üniversitesi · Fizik
Süperiletken YBCO DC-SQUID'ler ve Uygulamaları. 3. sınıftan itibaren Kuantum Aygıt Laboratuvarı'nda araştırma.
Yayınlar
Thin-Film Biosensors in Public Health: Review for E. coli Detection
Kuran, Ö. et al. · Gazi Univ. J. of Science · 2025 · DOI 10.35378/gujs.1550992
Antibiotics: environmental impact and degradation techniques
Takanoğlu Bulut, D., Kuran, Ö. et al. · J. Innov. Eng. Nat. Sci. · 2024 · DOI 10.61112/jiens.1473203
Fabrication of Superconducting YBa₂Cu₃O₇₋ₓ Thin Films on Si-Wafer via YSZ/CeO₂ Buffer Layers
Uzun, Y., Kuran, O., Avci, I. · J. Supercond. Nov. Magn. · 2016 · DOI 10.1007/s10948-016-3846-y
Performance Analysis of Direct Gold Wire-Bonding on Superconducting YBa₂Cu₃O₇₋ₓ Thin Films and Devices
Avci, I., Kuran, O., Uzun, Y. · IEEE Trans. Appl. Supercond. · 2016 · DOI 10.1109/TASC.2015.2427355
Patentler
Toplam 9 başvuru — 2 tescilli, 7 değerlendirme aşamasında.
Teknik Araçlar & Yöntemler
İletişim
Akademik işbirlikleri, teknik görüşmeler ve danışmanlık için aşağıdaki kanallardan ulaşılabilir.