Exploiting second harmonic generation for microelectronics interface characterization
İkinci harmonik jenerasyon yöntemi ile mikroelektronik arayüzlerin karakterize edilmesi
- Tez No: 447123
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SALİH DİNLEYİCİ, YRD. DOÇ. DR. KIVILCIM YÜKSEL ALDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu tez ikinci harmonik jenerasyon (SHG) metodunu temel alarak mikroelektronik arayüzleri karakterize etmek için bir teknik geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışmanın deneysel kısımda, ikinci harmonik (SH) sinyali gözlemlemek için termal ve doğal oksitlenmiş silikon plakalar, yalıtkan üstü silikon (SOI), katıksız cam ve TiO2 ince film kalplı cam kullanıldı. Deneyler Fransa'nın Grenoble şehrinde IMEP-LAHC laboratuarında yapıldı. Bununla beraber, ölçümler Amerika'nın California eyaletinde bulunan FemtoMetrix adlı bir şirket tarafından geliştirilen bir femtosaniye lazer olan 'Harmonic F1X' ile gerçekleştirildi (FemtoMetrix). SHG'yi oluşturan üç katkı deneysel olarak incelendi: yüzey/arayüzey simetri kırılmalarından oluşan elektrik dipol yaklaşımı, arayüzeydeki yüklerin birbirlerinden ayrılmasından oluşan dc elektrik alanı ve son olarak yığından gelen katkılar. Yüzey SHG'si için fenomenolojik model (Mizrahi & Sipe, 1988) MATLAB'da simüle edildi, ve doğrusal olmayan ikinci dereceden suseptibilitenin elemanlarının oranları (χzzz/χzii ve χizi/χzii) model ve deneysel sonuçlar karşılaştırılarak silikon plakalar için belirlendi. Ayrıca, yüzey ve yığın katkılarının belli polarizasyon durumları ve azimuthal oryantasyonları kullanılarak ayrılabileceği gösterildi. Bu ayrımı gösterebilmek için, kristalin bütün ikinci harmonik jenerasyonunu oluşturan yüzey oryentasyonlarını tanımlayan Fourier katsayıları, silikon plakalar için bulundu. Bununla beraber, ikinci harmonik jenerasyonu etkileyen bazı kritik parametreler bulundu: gelen ışığın ve ikinci harmonik ışığın polarizasyon durumları, gelen ışığın gelme açısı ve silikonun oksitlenme türleri. Son olarak, silikon plakalara etki eden farktörlerin aynı olup olmadığını karşılaştırmak için SOI kullanıldı. Bulunan sonuçlar gösteriyor ki mikroelektronik endüstrisinde ikinci harmonik jenerasyon malzemenin yüzey/arayüz ve yığınını karakterize etmek için etkili bir teknik olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to develop a technique to characterize microelectronic interfaces based on Second Harmonic Generation (SHG) method. In the experiment part of this study, silicon wafers with thermal and native oxide, silicon-on-insulator (SOI), pure glass and glass with TiO2 thin film samples were used to observe Second Harmonic (SH) signal. The experiments have been performed in IMEP-LAHC laboratory in Grenoble, France. In addition, the measurements were carried out with“Harmonic F1X”which is a femtosecond laser developed by the company FemtoMetrix based in California/USA (FemtoMetrix). Three contributions to SHG were investigated experimentally: the electric dipole approximation due to symmetry breaking at the surface/interface, a dc electric field because of the charge separation at the interface, and lastly bulk contributions. Then, the phenomenological model of surface SHG (Mizrahi & Sipe, 1988) was simulated in MATLAB, and the ratios of the elements of second order nonlinear susceptibility (χzzz/χzii and χizi/χzii) for the silicon wafers were identified with comparing the model with the experimental results. In addition, it was shown that surface and bulk contributions can be separated by using specific polarization states and azimuthal orientations. To show this separation, Fourier coefficients, which describes the crystal facial orientations of the total SHG, were determined for the silicon wafers. Furthermore, it was observed that there are some critical parameters which have an effect to SHG: the polarization states of the incident light and second harmonic light, the angle of incidence of the incoming light and the oxidation types of silicon. Finally, SOI has been used to check whether the effecting factors are same for silicon wafers. The findings demonstrate that SHG is a powerful technique to characterize the surface/interface and the bulk of the sample in microelectronic industry.
Benzer Tezler
- Konik sürtünme diskli varyatörün sonlu elemanlar metodu ile analizi
Başlık çevirisi yok
SERKAN YÜRÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERDAR TÜMKOR
- La3Lu2Ga3O12: Cı3+: Nd3+ lazer kristallerinde sıcaklığın Cr3+-Nd3+ enerji transferine etkisi
Başlık çevirisi yok
GÜLEFŞAN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖNÜL ÖZEN
- Experimental and model based investigation of period doubling phenomenon in human steady state visual evoked potential responses
İnsan durağan hal görsel uyarılmış potansiyel tepkelerinde periyot katlanma olgusunun deneysel ve model bazlı incelenmesi
YİĞİT TUNCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
- Cazın piyano üzerinden matematiksel analiz ile fraktal geometri ile ilişkisinin analizi
Mathematical analysis of the relationship between jazz and fractal geometry over the piano
SELEN BEYTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN MERT ŞENER
- Computing structural analogies of musical rhythms in visual design
Müzikal ritimlerin görsel tasarımdaki yapısal karşılıklarının hesaplanması
SEÇKİN MADEN
Doktora
İngilizce
2021
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE ÖZKAR KABAKÇIOĞLU