Geri Dön

Investigation of gamma irradiation response of Y2O3 metal-oxide-semiconductor capacitors

Y2O3 metal-oksit-yarıiletkenler kapasitörlerinin gamma radyasyonu cevaplarının incelenmesi

  1. Tez No: 456368
  2. Yazar: SALEH ABUBAKAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERCAN YILMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 75

Özet

Y2O3 MOS kapasitörlerinin Co-60 gama ışınlama tepkisi araştırıldı ve gama radyasyon sensörlerinde kullanılan Y2O3 yalıtkanın ilk değerlendirmesi tartışılmıştır. Ayrıca, Y2O3 ince filmlerinin yapısal, morfolojik ve elektriksel özellikleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bu parametrelerdeki değişiklikler 500 0C, 700 0C, 900 0C'de tavlama ile sağlandı ve Y2O3 ince filmler için uygun değer tavlama koşulları da tartışıldı. Yapısal parametreler XRD analizi ile cihazın morfolojik özelliklerini araştırmak için SEM kullanılarak, ince filmlerin elektriksel ilerlemeleri C-V ölçümü kullanılarak incelendi. Doğrusal bir doz-yassı bant ilişkisi gözlemlendi ve 150 nm kalınlığında Y2O3'ün ışınlama hassasiyeti 11mV / Gy iken 100 nm SiO2 yaklaşık 2.38mV / Gy ve 140nm için Al2O3 yaklaşık 72mV / Gy daha hassas, Geleneksel SiO2 yalıtkan tabakalarına kıyasla daha düşüktür. Daha yüksek duyarlılık, Y2O3 yalıtkanları yüksek tutulan etkinlikten kaynaklanabilir. Öte yandan, oluşturulan oksit tuzakları yoğunluğu ışınlama ile artarken, ara yüzey durum yoğunluğu eğilimi ışınlama ile değişir. Ara yüz durumları için bu davranış, yarı iletkenli yalıtkan tabakanın pasifleştirilmesine bağlandı. MOS yapısındaki yük birikimi, verilen doz aralığı için 1010-1011 düzeyindedir. Bu işlem boyunca önemli bir yapı bozulmasına neden olmamıştır. Sonuç olarak, ışınlama özellikle radyasyon ölçüm sistemleri için MOS`un radyasyon tepkisini önemli ölçüde etkilemez ve doğrusal doz performansı ve hassasiyeti ile Y2O3, verilen radyasyon doz aralığında radyasyon detektörleri için gelecek vaat eden gelecekteki geçit yalıtkan materyal adayı olabilir.

Özet (Çeviri)

Co-60 gamma irradiation response of the Y2O3 MOS capacitors was investigated and initial assessment of the Y2O3 dielectrics used in gamma radiation sensors was discussed. Also, the structural, morphological, and the electrical properties of the Y2O3 thin films were studied in detail. The variations in these parameters were provided by annealing at 500 0C, 700 0C, 900 0C and optimum annealing conditions for Y2O3 thin films were also discussed. The structural parameters were revealed by XRD analysis while SEM was used for investigating the morphological properties of the device. The electrical progressions of the thin films were examined using C-V measurement. A linear dose-flat band relation has been observed and the irradiation sensitivity of 150 nm thick Y2O3 is 10.8mV/Gy, while for 100 nm SiO2 is approximately 2.38mV/Gy and for 140 nm Al2O3 is nearly 72mV/Gy, which is more sensitive than the conventional SiO2 dielectric layers. The higher sensitivity may be due to the high trapped efficiency in the Y2O3 dielectrics. On the other hand, the generated oxide traps densities increase with irradiation while interface state density trend varies by irradiation. This behaviour for interface states was attributed to the passivation of the dielectric layer from the semiconductor. The charge accumulation in the device structure is in the order of 1010-1011 for given dose range. This did not cause any significant device degradation through its operation. Consequently, the irradiation does not significantly affect the device operation especially for radiation measurements system, and with linear dose performance and sensitivity, Y2O3 may be a promising future gate dielectric material candidate for radiation sensors in given radiation dose range.

Benzer Tezler

  1. Gama ile ışınlandıktan sonra bazı ilaç hammaddelerinde oluşan yapısal bozuklukların EPR spektroskopisi ile incelenmesi

    Investigation of structural defects in some pharmaceutical raw materials induced by gamma irradiation using EPR spectroscopy

    İSKENDER SÜLEYMANOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KEREM SÜTÇÜ

  2. Investigation of thermoluminescence response of TLD-600 and TLD-700 dosimeters to neutron+gamma and beta radiations

    TLD-600 ve TLD-700 dozimetrelerinin nötron+gama ve beta radyasyonlarına karşı termoluminesans davranışlarının araştırılması

    BÜŞRA YAZICI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VURAL EMİR KAFADAR

  3. Gama ışınları ile ışınlanmış ıhlamur örneklerinin elektron spin rezonans (ESR) ve termolüminesans (TL) teknikleri ile incelenmesi

    Investigation of gamma irradiated linden samples by electron spin resonance (ESR) and thermoluminescence (TL) techniques

    UFUK PAKSU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİROL ENGİN

  4. Bazı ilaçlarda ve amino asit bileşiklerinde gama ışınları ile oluşturulmuş yapısal bozuklukların cinsinin ve yarı ömrünün EPR tekniği ile belirlenmesi

    Investigation of radiation damage centers type and half-life produced by gamma radiation in some drugs and amino acids derivatives using EPR tecnique

    IŞIK YEŞİM DİCLE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEMSETTİN OSMANOĞLU

  5. Bazı antibiyotik ilaçlarda ve gıdalarda gama radyasyonunun oluşturduğu yapısal bozuklukların EPR tekniği ile dozimetrik incelenmesi

    Dosimetric investigation of radiaton damage centers induced by gamma radiaton in some antibiotic drugs and foods using EPR technique

    KEREM SÜTÇÜ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEMSETTİN OSMANOĞLU