Geri Dön

Bükülebilir Al/Al2O3/ZnSe metal oksit yarı iletken aygıtın üretimi, yapısal, optik ve elektriksel karakterizasyonu

Production of flexible Al/Al2O3/ZnSe metal oxide semiconductor device and its structural, optical and electrical characterization

PDF İndir

  1. Tez No: 756625
  2. Yazar: HALİL GÜRSOY
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ÇALIŞKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

Metal Oksit Yarı iletken (MOS) aygıtlar için yalıtkan filmler ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Yalıtkan katmanı ve bu katman ile yarı iletken ara yüzeyi , sensörler [1], dönüştürücüler, fototransistörler [2] ve bellek aygıtları [3] gibi çeşitli uygulamalar için geniş alanda yer bulan MOS kapasitörlerin performansını etkilediği için, önemlidir. MOS kapasitörler ayrıca yalıtılmış kapılı alan etkili transistörler (IGFET'ler)[4] ve iyona duyarlı alan etkili transistörlerin (ISFET) [5] ayrılmaz bir parçasıdır. Bu aygıtların üretiminde çevreye zarar veren süreçleri en aza indirmek önemlidir. Bu çalışmada, sürdürülebilirlik ve çevre dostu süreçler için çözeltide inorganik asit ile birlikte organik asit kullanılmıştır. ZnSe ince filmi, birçok optoelektronik aygıtlar içerisinde ve güneş hücrelerinde geniş uygulaması nedeniyle yıllar boyunca büyük ilgi görmüştür. ZnSe, 2.7 eV'lik bir direkt band aralığına sahiptir ve geniş bir görünür spektrum aralığında şeffaftır [6]. Alüminyum, yerkabuğunda yüksek miktarlarda bulunan ağır bir metaldir [7] ve kolayca okside edilebilir. Bu çalışmada, n tipi alüminyum katkılı ZnSe(nZnSe:Al) ile Al/Al2 O3 /nZnSe:Al MOS kapasitör üretilmiştir. nZnSe:Al, sprey piroliz yöntemi ile, Al2O3 yalıtkan katmanı üzerine 430◦C'da kaplanmıştır. Al2O3 ince film, anodik oksidasyon ile alüminyum folyo üzerine kaplanmıştır ve alttaş nedeniyle bükülebilir MOS kapasitör elde edilmiştir. Oksidasyon sürecinde ise, 10ml sulfürik asit olan 100 mL'lik 0,05 molar sitrik asit(organik asit) çözeltisine 50mL metanol eklendi. Gerilim 3 volta kadar arttırılıp sabit tutuldu. Üretilen MOS kapasitör aygıtının yapısal elektriksel ve optik özellikleri, XRD, UV-görünür spektrometre, 40 Hz ile 110MHz arasında I-V, C-V dielektrik spektroskopi ölçümleri araştırıldı. XRD ölçümleri, kaplanan ZnSe'nin paterninin literatüre uygun olduğunu gösterdi. nZnSe'nin yasak enerji aralığı 2,80 eV olarak bulundu. Nicollian-Goetzberger iletkenlik metodu ile MOS kapasitörün iletkenliği belirlendi. ZnSe:Al'un iletkenlik tipi, n tipi olarak, termoelektrik metot ile belirlendi. MOS kapasitörün performansını belirleyen, Valans bandın maksimum enerjisi ile arayüzey durum enerji farklarının bir fonksiyonu olarak, ara durum yoğunluğu hesaplandı.

Özet (Çeviri)

Research on the production of insulating layer for the MOS capacitors still continues. The insulator layer and its semiconductor interface are significant as it affects the performance of MOS capacitors which finds places in broad field for vaious applications such as sensors [1], transducers, phototransistors [2] and memory devices [3]. MOS structure is also an integral part of insulated gate field effect transistors (IGFETs)[4] and ion-sensitive field effect transistor (ISFET) [5] It is important to minimize environmentally damaging processes in the manufacture of these devices. In this study, organic acid was used along with inorganic acid in the solution for environmentally friendly processes and sustainability. ZnSe thin films have attracted considerable interest over the years owing to their wide range of applications in various optoelectronic devices and in solar cells. ZnSe has a direct bandgap of 2.7 eV and is transparent over a wide range of the visible spectrum [6]. Aluminum is a heavy metal present in high amounts in the earth's crust[7] and can easily be oxidized. By using Aluminum doped n-type ZnSe(nZnSe:Al), Al/Al2 O3 /ZnSe MOS capacitor was produced. nZnSe:Al is coated by spyray pyrolysis method on Al2 O3 insulating layer at 430◦C. Al2O3 thin films were deposited on aluminum foils by anodic oxidation and then because of substrate, flexible MOS capacitor is obtained. In oxidation process, 50 ml methanol is added to the 100ml mixture of 0,05 molar citric acid(organic acid) and 10ml H2SO4 acid. When the voltage was increased up to 3 Volts, the voltage was kept constant. The structural, electrical and optical properties of the produced MOS capacitor devices were investigated by using XRD, UV-VIS spectrometer, I-V, C-V dielectric spectroscopy measurements between the frequency range from 40Hz to 110MHz. XRD studies revealed the structure of coated ZnSe as in literature. The bandgap of n-type ZnSe:Al is found as 2,8eV. Conductivity of the MOS capacitor were determined by using Nicollian-Goetzberger conductivity method . Conductivity type of ZnSe:Al was determined as n-type by thermoelectric method. Density of interface states which determine the performance of the MOS capacitor device was specified as a function of energy of interface states to maximum energy of valance band.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    2261

    Eksenel yüklü rijit dairesel temeller hakkında bir inceleme

    Başlık çevirisi yok

    M.TUĞRUL ÖZKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1978

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. BİNGÖL ALPMAN

  2. Tez No

    600043

    Botulinum toksin Tip-A'nın blok, ezilmiş ve kıyılmış kıkırdak grefti sağ kalımı üzerine etkisinin değerlendirilmesi: Deneysel çalışma

    Effects of botulinum toxin Type A on viability of intact, crushed and diced cartilage grafts : An experimental study

    ZAFER KAYA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiMarmara Üniversitesi

    Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDEM TEZEL

  3. Tez No

    405814

    Metal ve yarı iletken nanoparçacıkların konjüge polimer bazlı organik ışık yayan diyotların performansına etkisi

    Effect of metal and semiconductor nanoparticles on the performance of organic light emitting diodes based on conjugated polymers

    SELİN PIRAVADILI MUCUR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİT EREN SAN

  4. Tez No

    656201

    Element yüklenmiş grafen yapılarının özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) ile incelenmesi

    Investigation of the properties of elements doped graphene structures by density functional theory (DFT)

    NAZMİYE SERİNÇAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET FERDİ FELLAH

  5. Tez No

    874318

    Comparison of development and physiology of Deschampsia Antarctica ecotype collection grown in two different temperatures

    İki farklı sıcaklıkta büyütülen Deschampsia antarctica ekotipleri koleksiyonunun gelişimsel ve fizyolojik karşılaştırması

    YKBAL AVEZBAYEVA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyoteknolojiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Tarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİDE NESLİHAN ÖZTÜRK

Geri Dön