Geri Dön

Yüksek sıcaklık proseslerinin, silisyum tabanlı fotodedektör aygıt performansına etkilerinin incelenmesi

Investigation of the effects of high temperature processes on silicon based photodetector device performance

  1. Tez No: 721432
  2. Yazar: CEM ALİBEYOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH CEYLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Yürütülen bu tez çalışmasında, Silisyum alttaşlar ile P-I-N yapılı fotodedektörler üretilip, bu dedektörlerin üretim basamaklarından termal oksidasyon ve katkılama yüksek sıcaklık mikrofabrikasyon adımlarının aygıt performansına olan etkilerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Mikrofabrikasyon işlemlerinin daha verimli gerçekleştirilmesi amacıyla, öncesinde simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kuru ve ıslak termal oksidasyon prosesleri ile ayrı ayrı fotodedektör üretimi gerçekleştirilmiş, kuru işlem için arındırma yöntemi tercih edilmiştir. Katkılama işlemleri için ise 1000 °C ve 1100 °C olmak üzere iki farklı sıcaklıkta p-tipi ön yüzey bor difüzyon prosesi gerçekleştirilmiştir. Bahsedilen yüksek sıcaklık prosesleri için 1200 °C sıcaklığa çıkabilen programlanabilir fırınlar kullanılmıştır. Fotodedektör üretimindeki dielektrik kaplamaları için plazma destekli kimyasal buhar biriktirme yöntemi, tüm desenlerin şekillendirilmesi için fotolitografi yöntemi, kuru aşındırmalar için plazma destekli kuru aşındırma sistemi ve metalizasyon adımları için elektron demeti ile buharlaştırma sistemi kullanılmıştır. Fotodedektör üretiminin ardından dedektör karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Katkılama profil analizleri için elektrokimyasal C-V ölçümleri alınmış, prob istasyonu üzerinde ise dedektörlerin; I-V, karanlık akım ve duyarlılık ölçümleri tamamlanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, katkılama sıcaklığının düşürülmesi ile difüzyon profili sığlaştırılmış ve bu yöntemle üretilen fotodedektörlerde %7,8 duyarlılık performans artışı ölçülmüştür. Arındırma yöntemi ile gerçekleştirilen kuru oksidasyon prosesi ile üretilen fotodedektörlerde ise %69,2 oranında daha düşük karanlık akım yoğunluğu hesaplanmıştır.

Özet (Çeviri)

The goal of this thesis work is to produce photodetectors in P-I-N form by silicon substrate and to investigate effect of thermal oxidation and doping high temperature microfabrication steps of manufacturing levels of these detectors on device performance. Simulation studies were performed priorly to increase efficiency microfabrication process. Photodetector manufacturing was performed separetly by wet and dry thermal oxidation process. Gettering method was choosen for dry process. Two different p-type front surface bor diffusion process with temperature 1000 °C and 1100 °C was accomplished for doping. Adjustable owens which could heaten up to 1200 °C were used for mentioned high temperature processes. Plasma enhanced chemical vapor deposition method for dielectric coatings in photodetector production, photolithography method for shaping all patterns, plasma enhanced dry etching system for dry etching and electron beam evaporation system for metallization steps were used. Detector characterization was studied after photodetector producing. Electrochemical C-V was measured to analyze doping profiles furthermore I-V dark current and responsivity measurements of detectors were completed on prob station. According to examination of results, the diffusion profile was shallower by reducing the doping temperature and %7.8 higher responsivity performance was detected in the photodetectors produced by this method. On the other hand, %69.2 lower dark current noise density was calculated in photodetectors produced by the dry oxidation process performed with the gettering oxidation method.

Benzer Tezler

  1. a-SiOx:H ve kristal silisyumdan (c-Si) oluşan a-SiOx:H/c-Si heteroeklem güneş pillerinin fabrikasyonunu ve karakterizasyonu

    The characterisation and fabrication of a-SiOx:H/c-Si heterojunction solar cells

    OKAN YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ORHAN ÖZDEMİR

    DOÇ. DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ

  2. Investigating the oxidation and high temperature wear behaviour of hot-dip aluminized and diffusion annealed inconel 718 superalloy

    Sıcak daldırma alüminyum kaplama ve difüzyon tavlaması uygulanmış ınconel 718 süperalaşımının oksidasyon ve yüksek sıcaklık aşınma davranışının incelenmesi

    AHMET KAVUKCU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

  3. Development of brazing process in ceramic matrix composites for in-space applications

    Uzay uygulamalarında kullanılan seramik matrisli kompozitlerin sert lehimleme proseslerinin geliştirilmesi

    EBRAR ÖZBEK EKİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER SERDAR ÖZGEN

  4. ZrC-TİC kompozitinin spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of ZrC-TİC composites by spark plasma sintering technique

    RAMAZAN BURAK ACİCBE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER

  5. Çeşitli bitkisel atıkların karbonizasyonu

    The carbonization of various vegetal remains

    BERRİN BAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEGÜL ERSOY MERİÇBOYU