Silicon nano-wire fabrication and its applications
Silikon nano-tel üretimi ve uygulamaları
- Tez No: 705743
- Danışmanlar: PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu tez, silikon nanotellerin imalatına ve bunların MOS kapasitör olarak uygulamalarına odaklanmaktadır. Silikon nanoteller (SiNW'ler) metal yardımlı kimyasal aşındırma methodu (MACE) kullanılarak üretildi ve işlem sırasında prekursör olarak AgNO3, HF ve H2O2 kullanıldı. Silikon nanoteller, üç farklı silikon alttaş örnekleri kullanılarak üretildi ve HF/H2O2/H2O içinde 10 dakika, 30 dakika ve 60 dakika boyunca aşındırıldı. Daha sonra SiO2, n-Si (100) ve SiNWs/n-Si (100) alt taşlar üzerine kuru ve ıslak oksidasyon yöntemleri kullanılarak 1000°C'de 30 dakika boyunca difüzyon fırınında büyütüldü. SiNW'ler ve SiO2/SiNW'lerin kristal yapıları ve yüzey morfolojileri, x-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) tekniği ile araştırıldı. Kapasitörlerin elektriksel özelliklerini araştırmak için 1MHz'de SiNW'siz MOS kapasitör ve 1µm, 2µm ve 4µm uzunlukları için SiNW kapasitörlerin kapasitans-voltaj(C-V) ölçümleri yapılmıştır. SiNW'leri olmayan MOS kapasitör, en yüksek kapasitans değerine ve yaklaşık 4.18'lik hesaplanan en yüksek dielektrik sabit değerine sahip olduğu bulundu. Bununla birlikte, SiNW kapasitör uzunluğunun artmasıyla birikim bölgesindeki oksit kapasitansının değeri azalmıştır. 1µm SiNWs kapasitör en uygun değer olarak seçilmiştir çünkü bu kapasitör diğer SiNWs kapasitörlere kıyasla en yüksek oksit kapasitansına ve yüksek k değerine sahiptir. Bu nedenle bu kapasitör 1Gy ile 40Gy arasında değişen farklı dozlarda gama ışını kaynağı kullanılarak ışınlanmıştır. Radyasyon dozu arttıkça kapasitans değerinin arttığı tespit edildi. Ayrıca, sonuçlar, gama ışıması sırasında ara yüzey durumlarının yoğunluk(Dit), oksit tuzak yükler yoğunluğu(∆Not) ve ara yüzey tuzak yüklerinin ∆Nit indüklendiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the fabrication of silicon nanowires and their applications in MOS capacitors. Silicon nanowires (SiNWs) were fabricated using the metal-assisted chemical etching method (MACE) and AgNO3, HF, and H2O2 were used as the precursors during the process. Silicon nanowires were fabricated by using three different samples of silicon substrates and were etched in HF/H2O2/H2O for 10 min, 30 min, and 60 min. Subsequently, SiO2 was grown onto n-Si (100) and SiNWs/n-Si (100) substrates by using both dry and wet oxidation methods in a diffusion furnace at 1000℃ for 30min. The crystalline structures and surface morphologies of SiNWs and SiO2/SiNWs were investigated by x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. To investigate the electrical characteristics of the capacitors, the capacitance-voltage(C-V) measurements were performed at 1MHz for the MOS capacitor without SiNWs and the length of 1µm, 2µm, and 4µm SiNWs capacitors. MOS capacitor without SiNWs was found to have the highest capacitance value and the highest calculated dielectric constant value of about 4.18. However, the value of the oxide capacitance in the accumulation region decreased with an increase in the length of the SiNWs capacitor. The 1µm SiNWs capacitor was chosen as the optimum because this capacitor had the highest oxide capacitance and highest k- value compared to other SiNWs capacitors. Therefore, this capacitor was irradiated by using a gamma-ray source at different doses ranging from 1Gy to 40Gy. It was found that the capacitance value increased with an increase in the radiation dose. Moreover, the results demonstrated that interface states density(D_it ), oxide trap(〖∆N〗_ot ) and interface trap charges ∆N_it were induced during gamma irradiation.
Benzer Tezler
- MEMS ile entegre mikro ısıtıcı ve IDE mikro sistemlerin fabrikasyonu ve nano kompozit yarı iletken gaz sensör uygulaması
Fabrication of integrated micro heater and ide micro systems with MEMS and application of nano composite semiconductor GAS sensor
HALİME İLBEYİİLİNGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA MOROVA
DOÇ. DR. CİHAT TAŞALTIN
- Nanostructuring using metal assisted etching
Başlık çevirisi yok
MEHMET UMUT KÜÇÜKBAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyomühendislikAlbert-Ludwigs-Universität Freiburg im BreisgauDR. FIRAT GÜDER
- Flow sensing with a piezoresistive silicon nanowire-based mems force sensor
Piezorezistif silikon nanotel tabanlı mems kuvvet sensörü ile akış algılama
LEVENT DEMİRKAZIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHANETTİN ERDEM ALACA
- A MEMS-based microtensile testing method for Si nanowires
Si nanoteller için MEMS temelli mikrogerme test yöntemi
BERKAY GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. B. ERDEM ALACA
- Nanoimprinted high-frequency surface acoustic wave devices: Generation, characterization and acousto-electric transport
Başlık çevirisi yok
SERKAN BÜYÜKKÖSE
Doktora
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiUniversity of TwentePROF. DR. WILFRED G. VAN DER WIEL