Reaktif DC magnetron sıçratma tekniği ile n-tipi silisyum taban malzeme üzerine bakır oksit ince film biriktirme
Deposition of copper oxide thin films with DC magnetron sputtering on n-type silicon substrate
- Tez No: 127050
- Danışmanlar: DOÇ. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim Metalurjisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
REAKTİF DC MAGNETRON SIÇRATMA TEKNİĞİ DLE n-TIPI SİLİSYUM TABAN MALZEME ÜZERİNE BAKIR OKSİT İNCE FİLM BİRİKTİRME ÖZET Bakır oksit (CU2O) 2.2 eV band aralığına sahip p-tipi bir yarıiletkendir ve güneş pili uygulamalarında kullanılmaktadır. CuO ise, yüksek güneş emiciliği ve düşük ısıl yayınım özellikleri nedeniyle, güneş ısıl enerji kollektörlerinde seçici-emici yüzey olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, n-tipi tek kristal silisyum yarı iletken üzerine reaktif DC magnetron sıçratma tekniği ile bakır oksit kaplamalar yapılmıştır. Elde edilen ince film kaplamalar x-ışmları kırınımı ve taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edilmiştir. Oksijen akış hızı, altlık bias voltajı ve sıcaklık kaplama parametreleri olarak incelenmiştir. Elde edilen filmlerin XRD analizleri sonucunda, üretim koşullarına bağlı olarak değişen miktarlarda Q12O ve CuO fazlarının oluştuğu gözlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu çalışmaları ise, biriktirme koşullarına göre farklı yoğunluk ve tane boyutlarında ince filmlerin elde edildiği sonucunu ortaya koymuştur. Artan Bias voltajı ile birlikte biriktirme hızı artmaktadır. Artan biriktirme hızı tane boyutunun azalıp yoğunluğun artmasına, aynı zamanda da oksijen-bakır oranının düşük kalıp oksidasyonun azalmasına sebep olmaktadır. Sıcaklık artışı ise oksidasyon hızını arttırmaktadır. Düşük sıcaklık ve oksijen kısmi basıncı koşullarında biriktirilen ince filmlerdeki oksit yapısı Q12O iken, yeterli sıcaklık ve oksijen kısmi basıncı değerlerinde CuO yapısı oluşmaya başlamaktadır. Artan Bias voltajı, CuO oluşumuna olumsuz yönde etkimektedir.Düşük oksijen kısmi basıncı koşullarında sıcaklık oksidasyonda etkin rol oynarken, oksijen kısmi basıncının arttığı koşullarda etkin parametre oksijen olmaktadır. Artan sıcaklıkla birlikte tane ve tanelerin oluşturduğu kümelerin boyutlarında azalma söz konusu olmaktadır. ıx
Özet (Çeviri)
DEPOSITION OF COPPER OXIDE THIN FILMS WITH DC MAGNETRON SPUTTERING ON n-TYPE SDLICON SUBSTRATE ABSTRACT Copper oxide (CU2O) is a semiconductor material with 2,2 eV bandgap and used in solar cell applications. With high solar absorbance and low thermal emission properties, CuO is a well known material for photovoltaic and photothermal solar energy conversion. In this study, copper oxide films are prepared using DC magnetron sputtering technique on n-type silicon wafer and characterized using x ray diffraction and scanning electron microscopy. Effects of oxygen partial pressure, bias voltage and temperature on film deposition are examined. XRD results of deposited films show different amounts of CuO and CU2O phases were obtained depending on deposition conditions. Scanning electron microscpe studies shows, different particle sizes and densities films were obtained. Increasing the Bias voltage increases the deposition rate and decreases the particle size, but also decreases the oxygen-copper ratio. Depending on low oxygen-copper ratio, oxidation rate also decreases. On low oxygen partial pressure and temperature conditions, the obtained phase is CU2O. With sufficient oxygen partial pressure and temperature, CuO phase is also obtained. At low oxygen partial pressures, temperature is the dominant factor for oxidation, but at high oxygen partial pressures the dominant factor is oxygen rate. With increasing the temperature particle size decreases.
Benzer Tezler
- Mo-N kaplamaların ark fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of Mo-N coatings by arc physical vapour deposition technique
M. KÜRŞAT KAZMANLI
- Deposition and characterization of single and multilayered boron carbide and boron carbonitride thin films by different sputtering configurations
Tek ve çok katmanlı bor karbür ve bor karbonitrür ince filmlerinin farklı sıçratma teknikleriyle biriktirilmesi ve karakterizasyonu
TOLGA TAVŞANOĞLU
Doktora
İngilizce
2009
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. MİCHEL JEANDİN
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Reaktif DLC magnetron sıçratma/ PECVD hybrid tekniğiyle biriktirirlen Ti/TixCy /DLC ince film kaplamalarının üretim koşullarının belirlenmesi ve karakterizasyonu
Investigation of production parameters and characterization of Ti/TixCy/DLC thin film cootings deposited using reactive magnetron sputtering/ PECVD hybrid technique
TOLGA TAVŞANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Reaktif DC magnetron sıçratma tekniği ile üretilmiş vanadyum oksit ince filmlerin gaz sensör özelliklerinin incelenmesi
Investigation of gas sensor properties of vanadium oxide thin films grown by reactive DC magnetron sputtering technique
SEMİH İNCEÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM ACAR
- Reaktif DC magnetron sıçratma ile ITO üretimi ve karakterizasyonu
Deposition of ITO by reactive magnetron sputtering and its characterization
SENİZ ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR ÖZGEN