Crystallization and phase separation mechanism of silicon oxide thin films fabricated via electron beam evaporation of silicon monoxide
Elektron demeti buharlaştırmayla üretilmiş silisyum oksit ince filmlerin kristallenme ve faz ayrışması mekanizması
- Tez No: 416650
- Danışmanlar: PROF. DR. RAŞİT TURAN, YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Silisyum oksit malzeme içine gömülü silisyum nanokristallerin opto-elektronik gereçler ve üçüncü nesil güneş gözelerindeki kullanımı büyük bir ilgi odağına haline gelmiştir. Silisyum nanokristallerin üretiminde çeşitli yöntemler rapor edilmiştir. Bu yöntemler arasında aerosol sentezlemesi, kimyasal buhar biriktirme, iyon implantasyonu, magnetron saçtırma ve termal buharlaştırma bulunmaktadır ancak elektron demeti buharlaştırma buharlaşma hızının geniş bir yelpazede kontrolünü sağladığı için silisyum oksit ince filmlerin üretilmesinde kolay ve etkili bir yöntemdir. Elektron demeti buharlaştırma etkin silisyum oksit ince filmlerin üretimi çalışmalarının çoğunda Si ve SiO2 birlikte buharlaştırması kullanılmıştır. Ancak, SiO daha az çalışılan bir bileşiktir ve piyasadaki mevcut SiO malzemelerin yapısı hala tartışma konusudur. Bazı çalışmalar piyasadaki mevcut SiO malzemeleri silisyum (II) oksit yerine Si ve SiO2 karışımı olarak karakterize etmiştir. Bu çalışmada silisyum oksit ince filmler SiO'nun E-demeti buharlaştırmasıyla sentezlenmiştir. Tavlama süreleri ve sıcaklıkları geniş bir yelpazede tarandı. Raman spektroskopisi, XPS ve FTIR filmlerin kristalizasyon ve faz ayrışması mekanizmasını çalışmak için kullanılmıştır. Raman spektroskopisi sonuçları SiO'nun Si ve SiO2'nun kompozit karışımı olarak görülemeyeceğini göstermektedir. Sonuçlar faz ayrışması ve kristalizasyonun yüksek sıcaklıklarda bile iki ayrı süreç olduğunu göstermektedir. Bu tür bir Si-O sisteminde silisyum nanokristalleri oluşturmak için gereken en düşük tavlama sıcaklığı 8000 C ve 9000 C arasındadır. Filmlerin tam kristallenmesi 12000 C'de gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Silicon nanocrystals (NCs) imbedded in a matrix of silicon oxide have drawn much attention due to their applications in optoelectronic devices and third-generation solar cells. Several methods were reported for the fabrication of Si NCs. Among these techniques, there are aerosol synthesis, chemical vapor deposition, ion implantation, magnetron sputtering and thermal evaporation. However, electron beam evaporation is a straightforward and effective technique for the fabrication of silicon oxide thin films since it allows a broad range control of evaporation rate. In most of the studies regarding electron beam enabled fabrication of silicon oxide thin films, co-evaporation of Si and SiO2 was employed. However, SiO is a less studied compound and the structure of commercially available SiO materials is still an issue of debate. Some studies characterized commercially available SiO materials as a mixture of Si and SiO2 rather than silicon (II) oxide. In this work, silicon oxide thin films were synthesized via e-beam evaporation of SiO. A broad range of annealing times and temperatures were spanned. Raman spectroscopy, XPS and FTIR were employed to study the mechanism of crystallization and phase separation of films. Raman spectroscopy results show that SiO cannot be considered as a composite mixture of Si and SiO2. Results indicate that phase separation and crystallization are two separate processes even at high temperatures. A minimum annealing temperature of between 800 and 9000 C is required to form Si NCs in this kind of a Si-O system. A complete crystallization of films was observed at 12000 C.
Benzer Tezler
- Hunter sürekli döküm prosesi ile üretilen Al-Fe-Mn-Si alaşımının mikroyapısının karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
NECMİ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Pervaporasyon ile ipa/su ve MTBE/metil alkol azeotropik karışımlarının ayrılması
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER DURMAZ (HİLMİOĞLU)
Doktora
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTemel İşlemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA TÜLBENTÇİ
- Structural and dynamical evolution of nanocrystals
Nanokristallerin yapısal ve dinamik gelişimi
CAN YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. YUNUS EREN KALAY
- Graft copolymerization of p-acryloyloxybenzoic acid onto polypropylene
P-akriloiloksibenzoik asitin polipropilen üzerine aşı kopolimerleşmesi
BUKET IŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TEOMAN TİNÇER
- Metal altlığın ısıtılması yöntemiyle zeolit kaplamaların hazırlanması
Preparation of zeolite coatings by heating of metal substrate
ELİS YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELKON TATLIER