Mikro/nano entegre devrelerde çeşitli ara bağlantı ve transistör üretim yaklaşımlarının aygıt performansına etkisinin incelenmesi
Analysing the effect of various interconnect structures and transistor production approaches on the device performance in micro/nano integrated circuits
- Tez No: 633220
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KABAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Günümüzde yarı iletken endüstrisinin önemli bir kısmını transistörler ve mikro entegre devreler oluşturmaktadır. Özellikle yüksek elektron mobiliteli transistörler ve bunlardan faydalanılarak üretilen monolitik mikro ya da milimetre dalga entegre devreler savunma sanayii, telekomünikasyon ve enerji uygulamalarında tercih edilmektedir. Silisyum Karbür alttaş üzerine epitaksiyel olarak büyütülen Galyum Nitrür yongalar kullanılarak üretilen monolitik mikro entegre devreler ile yüksek frekanslı ve yüksek güçlü uygulamalar gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca Silisyum üzerine epitaksiyel olarak büyütülmüş Galyum Nitrür yongalar da yüksek güç uygulamaları için sıklıkla kullanılmaktadır. Her geçen gün artan talebi karşılayabilmek için güç transistörlerinin ve monolitik mikro entegre devrelerin seri üretimleri yapılmaktadır. Ülkemizde de seri üretimlerine başlanan bu yarı iletken aygıtlarda ön yüz üretim prosesinin son adımı olan ara bağlantı aşamasında kalın metal kaplaması yapılmaktadır. Konvansiyonel olarak altın metali ile gerçekleştirilen bu aşamada kullanılan altın, seri üretimde maliyetleri önemli seviyede artırıcı bir faktördür. Bu tez çalışmasında, kalın metal ara bağlantı yapıları için bakır metali uygulaması yapılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, elektro kaplama ve elektron demeti buharlaştırma yöntemleriyle kalın metal bakır kaplama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elektron demeti buharlaştırma yöntemiyle bir eş düzlemli dalga kılavuzu üretilmiş, sonuçlar altın ile üretilen aygıtla yapılana benzer deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak bakırlı yapının altınlıyla aynı performansı gösterdiği ortaya konulmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında ise güç uygulamalarına yönelik olarak silisyum üzeri Galyum Nitrür yonga ile 'normally off' yüksek elektron mobiliteli transistörler üretilmiş, ölçüm ve karakterizasyonları yapılmıştır. 'Normally off' mod'lu transistör elde edebilmek için çeşitli proses tiplerinin uygulandığı hibrit bir yaklaşım gerçekleştirilmiş ve bu proses tipleri her yönüyle ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
High electron mobility transistors and monolithic micro or millimeter-wave integrated circuits are preferred in the defense industry, telecommunications, and energy applications. High frequency and high power applications can be realized with monolithic micro integrated circuits fabricated by using Gallium Nitride wafers, which are grown epitaxially on Silicon Carbide substrates. In addition, Gallium Nitride wafers, which are epitaxially grown on Silicon, are also frequently used for very high power applications. In these semiconductor devices, the thick metal deposition is made in the interconnection step, which is the final step of the front-end fabrication process. Gold is conventionally used for the interconnection. However gold is a factor that significantly increases costs in such mass production. In the scope of this thesis, copper was deposited for thick metal interconnection structures. In the first part of the study, the thick metal copper deposition was carried out by electroplating and electron beam evaporation methods. A coplanar waveguide was fabricated by the electron beam evaporation method and compared to the device fabricated with gold. As a result, it is revealed that the copper structure shows the same performance as the golden structure. In the second part of the study, 'normally off' high electron mobility transistors were fabricated with the Gallium Nitride on silicon wafers for power applications. Their measurements and characterizations were also performed. To obtain a 'normally off' mode transistor, a hybrid approach was applied in which a wide variety of process types. These process types were thoroughly examined in all aspects.
Benzer Tezler
- Molecular dynamics studies on wetting behavior of silicon surfaces and heat transfercharacteristics of electrolyte solution filled silicon nano-channels
Silikon yüzeylerin ıslatma davranışları ve elektrolit çözeltisi dolu silikon nano-kanalların ısıtransfer özellikleri üzerine moleküler dinamik çalışmaları
ABDULLAH CİHAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BARIŞIK
- Theoretical and experimental investigation of silicon nanowire waveguide displacement sensors
Eşzamanlı silikon nanokablo dalgakılavuzu yer-değişim algılayıcılarının kuramsal ve deneysel olarak incelenmesi
MUHAMMET MUSTAFA KAYKISIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN
- Optimization of electron beam lithography and lift-off process for nanofabrication of sub-50 nm gold nanostructures
50 nm altında altın nanoyapıların nanofabrikasyonu için elektron demeti litografi ve yüzeyden kaldırma süreçlerinin optimizasyonu
OSMAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KAYA YAPICI
- Broadband GaN LNA MMIC development with the micro/nano process development by kink-effect in S22 consideration
S22'de gözlenen kink-etkisi dikkate alınarak genişbantlı GaN LNA MMIC ve mikro/nano proses geliştirilmesi
SİNAN OSMANOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Seyreltik manyetik yarı iletken malzemelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
The characterizating and synthesizing of dilute magnetic semiconductor materials
BAYRAM YEŞİLBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CİHAT BOYRAZ