Geri Dön

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

  1. Tez No: 633220
  2. Yazar: GÖKHAN KURT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KABAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2020

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT BARIŞIK

  2. 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

    İngilizce

    2013

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN

  3. 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

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KAYA YAPICI

  4. 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

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

  5. Seyreltik manyetik yarı iletken malzemelerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu

    The characterizating and synthesizing of dilute magnetic semiconductor materials

    BAYRAM YEŞİLBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. CİHAT BOYRAZ