Elektro-optik uygulamalar için geniş bant aralıklı yarıiletkenlerde elektriksel kontak üretim süreçlerinin araştırılması
An investigation of electrical contact fabrication process in wide bandgap semiconductor for electro-optic application
- Tez No: 962177
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER DÖNMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, farklı katkı yoğunluğuna ve kristal yönelimine sahip β-Ga2O3 seramiklerinin (yarıiletkenlerinin) optik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda EFG yöntemiyle büyütülmüş tek kristal yapısına sahip 2 inçlik örnek yongası kullanıştır. Örnekler üzerinde herhangi bir işlem yapılmadan soğurma, Raman saçılması ve X-ışını kırınımı ölçümleri yapılarak bant aralığı ve kristal yapısı deneysel olarak belirlenmiştir. Belirlenen yapısal parametreler kullanılarak Ohmik ve Schottky kontak üretimi için metal malzemelerin seçimi yapılmış ve bu metal malzemeler kullanılarak örnekler üzerinde belirli geometrik şekle ve dizilime sahip metal kaplamalar fotolitografi ve saçtırmayla kaplama yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Metal kaplamaların yapılmasından sonra temiz oda içerisinde akım-voltaj ölçümleri yapılarak elektriksel kontak tipi belirlenmiştir. Örnek üzerine kaplanan metallerin örnek yüzeyinden içeriye doğru ve metallerin ara yüzeyde birbirine difüz etmeleri için ısıl işlem uygulanmıştır. Isıl işlem farklı sıcaklıklarda ve zamanlarda yapılmıştır. Isıl işlem uygulaması sonrası akım-voltaj ölçümleri yapılmış ve iyileşme sağlanana kadar kademeli olarak ısıl işlem sıcaklığı artırılmıştır. Her ısıl işlem sonrasında akım-voltaj ölçümleri yapılmıştır. Isıl işlemle uygun değer kontak direncine sahip örnekler elde edildikten sonra örnekler seramik taşıyıcı malzemeler üzerine yapıştırılarak tel bağlama makinası örnek üzerinden seramik taşıyıcılara altın tellerle elektriksel bağlantı yapılmıştır. Seramik alttaşlar üzerine yapıştırılan örnekler üzerinden sıcaklığa bağlı Hall Olayı ve akım-voltaj ölçümleri yapılmıştır. Yapılan elektriksel ölçümlerden katkı konsantrasyonu, elektron mobilitesi, kontak direnci ve Schottky kontak potansiyelleri belirlenmiştir. Schottky tipi elektriksel kontak özelliğine sahip örneklere ısıl işlem de uygulayarak elektriksel kontak kalitesi ve Schottky diyot yapısının termal kararlılığı ve dayanıklılığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The thesis encloses the optical and electrical properties of β-Ga2O3 ceramics (semiconductors) with different doping density and crystal orientations. A 2-inch single-crystal chips grown by the EFG method were used in the experiments. To determine the band gap and crystal structure of the samples, absorption, Raman scattering, and X-ray diffraction measurements were performed. Based on analysis of the results, certain metals for Ohmic and Schottky contacts were selected. These metals were deposited on the samples through photolithography and sputtering. After deposition of the metals with specific geometric configurations and alignment, current-voltage measurements were conducted in a clean room using a portable electrical contact device. Rapid thermal annealing was then performed to diffuse the first metallic layers through the sample and to form complex metallic and oxide layers at the metallic interface. The thermal annealing temperature were gradually increased until improvements appeared. Current-voltage measurements were repeated after each thermal annealing. When the desired contact resistance was reached, the samples were bonded to ceramic carrier substrates, with electrical connections made using gold wires via a wire bonding machine. Temperature-dependent Hall Effect and current-voltage measurements were performed on these bonded samples. From these measurements, parameters such as doping concentration, electron mobility, contact resistance, and Schottky contact potentials were derived. The electrical contact quality, thermal stability, and durability of the Schottky diode structures were assessed by subjecting the samples to heat treatments.
Benzer Tezler
- Capacitance-voltage and current-voltage characteristic properties of ZnO:Al/p-Si heterojunction
ZnO:Al/p-Si heterokavşakların kapasitans-voltaj ve akım-voltaj karakteristik özellikleri
YELİZ KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
- GaAs/InxGa1-xAs kuantum kuyularının elektronik enerji spektrumu
GaAs/ InxGa1-xAs quantum wells electronic energy spectrum
MEHMET ALİ TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZAİ ELAGÖZ
- Yeni A3B tipi çinko(II) ftalosiyaninlerin hazırlanması ve kokteyl boya olarak fotovoltaik uygulamaları
Preparation of new A3B type zinc(II)phtalocyanine and itsapplications to photovoltaics as cocktail
ŞEYMA NUR SÜERKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTUĞ MERT SEVİM
- Functionalized low LUMO [1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene (BTBT)-based molecular semiconductors for organic field effect transistors
Yeni [1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene (BTBT)-temelli moleküler yarıiletkenler ve organik alan etkili transistör uygulamaları
RESUL ÖZDEMİR
Doktora
İngilizce
2021
KimyaAbdullah Gül ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN USTA
- Carrier dynamics in silicon and germanium nanocrystals
Silisyum ve germanyum nanoörgülerde tasıyıcı dinamiği
CEM SEVİK
Doktora
İngilizce
2008
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. CEYHUN BULUTAY