Electrical characterization of vanadium dioxide (VO₂) thin films grown by magnetron sputtering technique
Mıknatıssal saçtırma tekniği ile büyütülen vanadyum dioksit (VO₂) ince filmlerin elektriksel karakterizasyonu
- Tez No: 890400
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLNUR AYGÜN ÖZYÜZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 51
Özet
Bu tezin amacı, saf VO₂ ince filmlerin üretimi için gerekli parametreleri belirlemek ve bu filmlerin MIT oranlarını hesaplayarak kullanılabilirliğini değerlendirmektir. Yaklaşık 68 °C'de yalıtkan durumdan metalik duruma faz geçişi sergileyen bir madde olan vanadyum dioksit (VO₂), elektriksel iletkenliğinde ve optik özelliklerinde önemli değişiklikler gösterir.Üretim süreci sırasında sıcaklık da dahil olmak üzere oksijen-argon oranı ve kaplama süresi gibi bir dizi parametre değiştirildi. Daha sonra üretilen filmlerin elektriksel karakterizasyonu yapıldı. İnce filmlerin direncinin sıcaklığa bağımlılığının incelenmesi ve MIT geçişini belirlemek için elektriksel ölçümlerin kritik bir önemi olmuştur. Prob istasyonunun yardımıyla MIT geçişinin yaklaşık 68 °C'de gerçekleştiği tespit edildi. Yapısal karakterizasyon teknikleri kullanılarak elde edilen sonuçlar, Raman spektroskopisi ile yapılan analizlerde karakteristik titreşim modlarının gözlemlendiğini, XRD analizleri ise kristal yapının korunduğunu ortaya koymuştur. Ek olarak, XPS analizi karbon dışında herhangi bir yüzey kirliliği tespit etmemiştir. SEM ve EDS analizleri yüzey morfolojisini ve elementel stokiyometriyi değerlendirmiş ve filmlerin iç yapısının sağlam olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar VO₂ ince filmlerinin ileri elektronik ve optik uygulamalarda kullanılabilirliğini desteklemekte ve optimum üretim parametrelerinin belirlenmesine katkıda bulunmaktadır. Bu tez, MIT özelliklerini verimli bir şekilde kullanarak VO₂'nin çeşitli teknolojik uygulamalardaki potansiyelini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to determine the parameters required for the production of pure VO₂ thin films and to evaluate the usability of these films by calculating their MIT ratios. Vanadium dioxide (VO₂), a substance that exhibits a phase transition from the insulating state to the metallic state at approximately 68 °C, shows significant changes in its electrical conductivity and optical properties. To get pure VO2 thin films, and get optimum parameters for deposition, several parameters were varied during the manufacturing process,including temperature, oxygen-argon ratio, and coating time. Then, electrical characterization of the produced films was performed. Examining the temperature dependence of the resistance of thin films has been a critical aspect of electrical measurements to determine the MIT transition. With the help of the probe station, it was determined that the MIT transition occurred at approximately 68 °C. The results obtained using structural characterization techniques revealed that characteristic vibration modes were observed in the analyses performed with Raman spectroscopy, while XRD analyses revealed that the crystal structure was preserved. Additionally, XPS analyses did not detect any surface contamination other than carbon. SEM and EDX analyses evaluated the surface morphology and elemental stoichiometry and showed that the internal structure of the films was intact. These results support the usability of VO₂ thin films in advanced electronic and optical applications and contribute to the determination of optimum production parameters. This thesis demonstrates the potential of VO₂ in various technological applications by efficiently utilizing MIT properties.
Benzer Tezler
- Characterization of vanadium oxide thin films grown by magnetron sputtering technique
Mıknatıssal saçtırma tekniği ile büyütülen vanadyum oksit ince filmlerin karakterizasyonu
HÜRRİYET YÜCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Characterization of conductive properties of thin films in terahertz region
İnce filmlerin iletkenlik özelliklerinin terahertz bölgesinde karakterizasyonu
MERVE AKKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALTAN
DOÇ. DR. CUMALİ SABAH
- Termokromik özellik gösteren vanadyum oksit esaslı ince film kaplamaların sol-jel yöntemi ile hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of vanadium oxide-based thermochromic thin films produced by sol-gel method
MELİS CAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
YRD. DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Tungsten katkılı VO2 esaslı termokromik ince film kaplamalı camların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of tungsten doped VO2-based thermochromic thin film coated glasses
MUHAMMED BERKAY GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Yüksek dielektrik sabitli yalıtkan filmlerin üretilmesi ve mos yapıda incelenmesi
Fabrication and characterization of high-k dielectric films in mos structure
AYŞE EVRİM SAATCİ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY KUTLU