RF saçtırma yöntemi ile GaN ince filmlerinin büyütülmesi yapısal, morfolojik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Growth of GaN thin films by RF sputter, investigation of structural, morphological and optical properties
- Tez No: 498414
- Danışmanlar: PROF. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Physics and Physics Engineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanomalzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 184
Özet
Bu tez çalışmasında, n-Si, p-Si, safir, cam, ITO alttaşlar üzerine GaN ince filmleri farklı RF gücü, argon gazı ve azot gazı büyüme koşullarında, RF magnetron saçtırma yöntemi kullanılarak büyütülmüştür. Elde edilen GaN ince filmlerinin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Bu ölçümlerden biri olan XRD analizinden, ince filmlerin hegzagonal kristal yapıya sahip olduğu ve malzemenin kristal tanecik boyutu, yönelimleri, örgü sabitleri belirlenmiştir. Atomik kuvvet mikroskopu ölçümlerinin değerlendirilmesinden, ince filmin morfolojik özellikleri ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. SEM resimleri, büyütülen ince filmlerin hemen hemen homojen olduğunu ve tanecikli, periyodik yapıda büyüdüğünü XRD sonuçlarını da destekleyerek göstermiştir. Soğurma ölçümleri analizinden, optoelektronik aygıtlar için çok önemli bir parametre olan optik bant aralığı enerji değerleri hesaplanmıştır. Bunun yanı sıra yüzdelik yansıma ölçümü alınmıştır ve bunların değerlendirilmesinden, ince filmlerin ultraviyole ve görünür bölgedeki yansıma oranları büyütme koşullarına bağlı olarak karşılaştırılmıştır. Raman spektroskopisinden büyütülen ince filmlerin, E(2)(yüksek) ve E(1)(TO) optik fonon modlarına sahip olduğu bulgusuna varılmıştır. Ayrıca, E(2)(yüksek) pikinin Raman kaymasındaki sapma miktarından yararlanarak, aygıt uygulamaları için önemli bir mekanik parametre olan kalıcı gerilim (residual stress) değerleri, gerilim şekilleri bulunmuştur ve bu gerilimlerin sebepleri açıklanmıştır. Elde edilen veriler literatür ile karşılaştırılmıştır. Sonuçta, büyütme koşullarının değiştirilmesi ve farklı alttaş kullanılması ile malzemenin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine etkileri değerlendirilmiş ve analiz edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, GaN thin films on n-Si, p-Si, sapphire, glass, ITO substrates were grown using RF magnetron sputtering method under different RF power, argon gas and nitrogen gas growth conditions. The structural, optical and morphological properties of the obtained GaN thin films were investigated by experimental measurement techniques. From the XRD analysis, GaN thin films have a hexagonal crystal structure and the crystal grain size, orientations and lattice constants of the material were determined. Thanks to evaluation of AFM measurements, thin films of morphological properties and average surface roughness values were obtained. SEM images proved that materials have almost homogeneous and granular, periodic behavior of structure. Optical band gap energy values of thin films, being a very important parameter for optoelectronic devices, were calculated from UV/Vis absorption measurements. The reflectance ratios of the thin films in the ultraviolet and visible regions were compared according to the growth conditions. It has found that the materials have E(2) (high) and E(1)(TO) optical phonon modes by Raman measurements. Residual stress in GaN thin films were calculated by analysis of Raman measurements. Also, reasons of this stress in thin films were explained by helping with literature studies. In summary, the effects of different growth conditions and the use of different substrates on the structural, optical and morphological properties of the material have been evaluated and analyzed.
Benzer Tezler
- RF saçtırma yöntemi ile büyütülen GaN filmlerinde AlN tampon varlığının incelenmesi
Investigation of existince of AlN buffer layer on GaN growths
AYÇA COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE GÜR
- Endüstriyel çalışma ortamlarında otomatik aydınlık kontrolü
Automatic lighting control on industry
METİN ORTATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriBozok ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN ER
- Metamalzemeler, bakışımsız ortam ve mikrodalga uygulamaları
Metamaterials, chiral media and microwave applications
FURKAN DİNÇER
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiEnformatik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMİN ÜNAL
- Hepatosellüler karsinom'da tedavi maliyeti ve tedavi yöntemlerinin sağkalım üzerine etkisi
Cost and survival analysis for treatment modalities in hepatocellular carcinoma
NEZİHA ULUSOYLAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
GastroenterolojiBaşkent Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİROL ÖZER
- Romatoid artritte matriks metalloproteinaz-3 düzeyleri ve diğer hastalık parametreleri ile ilişkisi
Serum matrix metalloproteinase-3 levels in patients with rheumatoid artrithis and the assesment of their relationship with disease activity
TÜRKAN TUNCER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonFırat ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARZU KAYA