Sentez ve karakterizasyon teknikleri, malzemelerin üretimi ve özelliklerinin belirlenmesi için kullanılan yöntemlerdir. Sentez teknikleri arasında öne çıkanlar: - Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD): Gaz halindeki reaktanların bir substrat üzerinde biriktirilerek katı bir kaplama oluşturulması. - Sol-Jel Prosesi: Bir çözeltinin (sol) katı (jel) faza geçişini içeren ıslak kimyasal bir teknik. - Mekanik Alaşım: Metallerden seramiklere değişen malzemeleri sentezlemek için yüksek enerjili bilyalı freze işlemi. - Hidrotermal ve Solvotermal Sentez: Yüksek sıcaklık ve basınçta bir çözücü içinde malzemelerin sentezi. Karakterizasyon teknikleri ise malzemelerin yapısal, elektronik ve optik özelliklerini belirlemek için kullanılır: - X-ışını Kırınımı (XRD): Kristal yapıyı analiz etmek için kullanılan güçlü bir teknik. - Tarama Elektron Mikroskopisi (SEM): Malzeme yüzeylerinin yüksek çözünürlüklü görüntülemesi. - Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM): Atomik düzeyde iç yapıları araştırmak için kullanılır. - Fourier-Transform Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR): Malzemede mevcut olan kimyasal bağlar ve fonksiyonel gruplar hakkında bilgi verir. - Elektriksel ve Termal Karakterizasyon: Malzemelerin elektrik ve termal özelliklerini anlamak için yapılan ölçümler.