Yarıiletken ince filmlerin X-ışını kırınımı ile kusur analizi
Defect analysis of semiconductor thin films by X-ray diffraction
- Tez No: 303526
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu çalışmada, Moleküler Demet Epitaksi (MBE) ile büyütülen InGaAs/GaAs ve AlGaAs/GaAs yapılarının yüksek çözünürlüklü X-ışınları difraksiyonu kullanılarak yapısal özellikleri incelendi. InGaAs/GaAs yapısı 50 - 775°C ; AlGaAs/GaAs ise 400 - 775°C sıcaklık aralığında hızlı tavlama (RTA) sistemi kullanılarak tavlandı. Yüksek sıcaklıklarda gevşeme mekanizmasının oluştuğunu ve bunun sonucu olarak da interdifüzyon ve göç işlemlerinin gerçekleştiği görüldü. Tavlama sıcaklığına bağlı olarak herbir numunede detaylı kusur analizi yapıldı. Bu bağlamda paralel (düzlem içi) ve dik (düzlem dışı) gerinmeler, misfit, örgü parametrelerinin sıcaklığa bağlı değişimleri, alaşım oranı, tilt açıları ve dislokasyon hesaplamaları herbir tavlama sıcaklığı için her iki yapı için de belirlendi. Sonuç olarak, (224) asimetrik pikinin simetrik piklere nazaran termal işlemden fazlasıyla etkilendiği gözlendi. Homojen olmayan gerinim dağılımı artan tavlama sıcaklığı ile gevşemeye neden olmaktadır. Uygulanan analiz yöntemi ile In atomlarının ve Al atomlarının büyütme doğrultusunda göç ettikleri gözlendi. Bunun yanında tavlama sıcaklığının artmasıyla arayüzeylerde ve numunelerin yapısal özelliklerinde bozulmalar olduğu görüldü.Ölçümler yüksek çözünürlükteki X-ışınları kırınımı (HR-XRD), spektroskopik elipsometri, optik mikroskop kullanarak yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this work we have studied structural properties of InGaAs/GaAs and AlGaAs/GaAs samples, prepared by Molecular Beam Epitaxy (MBE),, using high resolution X-ray diffractometer (HRXRD). Increasing strain relaxation and defect generations are observed with the increasing Rapid Thermal Annealing (RTA) temperature up to 775 oC. For InGaAs/GaAs all measurements had done the temperature range of 50 to 775 °C and also for AlGaAs/GaAs all calculations had done the temperature range of 400 to 775 °C. The higher temperatures bring out relaxation mechanisms; interdiffusion and favored migration. The defect structure and the defects which are observed with the increasing annealing temperature were analyzed. Firstly, the in-plane and out-of-plane strains after the annealing of sample were found. Secondly, the structural defect properties such as the parallel strain, perpendicular strain, misfit, tilt angles and dislocation that are obtained from X-ray diffraction (XRD) analysis were carried out at every temperature. Also lattice parameters for all annealing temperatures and x composition were determined. As a result, we observed that the asymmetric peaks especially in asymmetric (224) plane was affected more than symmetric planes. These structural properties exhibit different unfavorable behaviors for every reflection direction at the increasing temperatures. The reason is the relaxation which is caused by spatially inhomogeneous strain distribution with the increasing annealing temperature. In the InGaAs superlattice samples, this process enhances preferential migration of In atoms along the growth direction. For AlGaAs Al atoms migrated along the growth direction. Further increase in the annealing temperature leads to the deterioration of the abrupt interfaces in the sample and degradation in its structural properties. Measurements have done by High Resolution X-Ray Diffraction, ellipsometry and optical microscope.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of titanosilicate ETS-10 for potential photovoltaic applications
Titanyumsilikat ETS-10' lerin olası fotovoltaik uygulamalar için sentezlenmesi ve karakterize edilmesi
SEZİN GALİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET PARLAK
YRD. DOÇ. DR. BURCU AKATA KURÇ
- Sılar metodu ile büyütülen CuInS2 yarıiletken ince filmlerinde [Cu]/[In] oranının yapısal, optik ve elektriksel özellikler üzerine etkisi
The effect of [Cu]/[In] ratio on structural, optical and electrical properties at thin films of CuInS2 were grown by silar method
TOLGA ELEMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
- Kimyasal banyo biriktirme yöntemiyle üretilen CdS ince filmlerin optiksel,yapısal özelliklerinin ve morfolojisinin nanokarakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
İSMAİL BAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEVLANA CELALETTİN BAYKUL
- İki bileşenli metal oksit nanomalzemelerinin morfolojik ve elektriksel özelliklerinin karakterizasyonu
Characterization of morphological and electrical properties of two-component metal oxide nanomaterials
BÜŞRA İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜLAY YILDIZ
- Growth and characterization of CuIn1-x GaxSe2 (CIGS) thin films for solar cell structures
Güneş pili yapıları için CuIn1-x GaxSe2 (CIGS) ince filmlerin büyütülmesi ve karakterizasyonu
İDRİS CANDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. ÇİĞDEM ERÇELEBİ
PROF. DR. MEHMET PARLAK