Au/TiO2/n-Si (MIS) kondansatörün elektrik ve dielektrik özellikleri üzerine iyonlaştırıcı radyasyon etkileri
Effects of ionizing radiation on electric and dielectric properties of Au/TiO2/n-Si (MIS) capacitor
- Tez No: 965094
- Danışmanlar: PROF. DR. ADEM TATAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Bu tez, Au/TiO2/n-Si (MIS) kondansatörün elektrik ve dielektrik özellikleri üzerindeki iyonlaştırıcı radyasyon etkilerini sunmaktadır. Titanyum dioksit (TiO2) filmi Si alttaş üzerine RF magnetron püskürtme yöntemi kullanılarak biriktirildi. MIS kondansatör, 100 kGy doza kadar 60Co gama-ışını ile ışınlanmıştır. Işınlama öncesi ve sonrası, admitans (Y=G+iωC) ölçümleri 1 kHz - 1 MHz frekans aralığında gerçekleştirildi. Elektrik ve dielektrik özellikler, kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/-V) ölçümleri kullanılarak incelenmiştir. Gama radyasyon dozunun artması ile C ve G değeri azalırken seri direnç (RS) değeri artmaktadır. Bu durum, TiO2/n-Si arayüzeyinde iyonlaştırıcı radyasyonun neden olduğu kusurlardan kaynaklanmaktadır. Ayrıca, MIS kondansatörün verici katkı yoğunluğu (ND), engel yüksekliği (ΦB) ve arayüzey durum yoğunluğu (Nss) gibi parametreleri C-2-V karakteristiklerinden belirlendi. ΦB ve Nss değeri artan radyasyon ile artarken ND değeri azalmaktadır. Elektriksel parametrelere ek olarak, dielektrik sabiti (ε'), kayıp (ε''), kayıp tanjantı (tanδ), iletkenlik (ac), modülüs (M) ve empedans (Z) gibi dielektrik parametreleri ölçülen C ve G değerlerinden hesaplandı. Deneysel sonuçlar, MIS kondansatörün elektrik ve dielektrik karakteristiklerinin ışınlama dozuna ve frekansa bağlı olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, hazırlanan bu yapının MIS/MOS kondansatör tabanlı radyasyon sensörü olarak kullanılabileceği değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the effects of ionizing radiation on electric and dielectric properties measurements of Au/TiO2/n-Si (MIS) capacitor. Titanium dioxide (TiO2) film was deposited on Si substrate using RF magnetron sputtering method. The MIS capacitor was irradiated by 60Co gamma-ray up to a dose of 100 kGy. Before and after irradiation, admittance (Y=G+iωC) measurements were performed in the 1 kHz – 1 MHz frequency range. Electric and dielectric characteristics were investigated using capacitance–voltage (C-V) and conductance-voltage (G/-V) measurements. As gamma radiation dose increases, the C and G value decrease, while the series resistance (RS) value increases. This case is due to defects caused by ionizing radiation at the TiO2/n-Si interface. Besides, electrical parameters such as donor doping density (ND), barrier height (ΦB) and interfacial state density (Nss) of the MIS capacitor were determined from the C-2-V characteristics. While the ΦB and Nss values increase with increasing radiation, the ND value decreases. In addition to the electrical parameters, dielectric parameters like dielectric constant (ε'), loss (ε''), loss tangent (tanδ), conductivity (ac), modulus (M) and impedance (Z) were calculated from the measured C and G values. Experimental results indicated that the electric and dielectric properties of the MIS capacitor depend on the irradiation dose and frequency. As a result, it has been evaluated that this structure may be utilized as a MIS/MOS capacitor-based radiation sensor.
Benzer Tezler
- Au/TiO2/n-Si (MIS) yapının elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of electrical properties of Au/TiO2/n-Si (MIS) structure
HAKAN TANRIKULU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADEM TATAROĞLU
- Metal-organik-yarı iletken yapıların arayüzey özelliklerinin belirlenmesi
Investigation of interface properties of metal-organic semiconductor structures
ARDEN ERKOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇİĞDEM ORUÇ
- Au/TiO2/n-Si/Au Schottky engelinin diyot parametrelerinin sıcaklığa ve frekansa bağlı incelenmesi
Temperature and frequency depent investigation of diode parameters of Au/TiO2/n-Si/Au Schottky barrier
MURAT SEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN ÖZER
- Püskürtme tekniği ile elde edilen TiO2 filminin yapısal ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural and electrical analyses of TiO2 films deposited by sputtering method
YUNUS ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PERİHAN DURMUŞ
- Nano-fotokatalitik malzeme üretimi, karakterizasyonu ve fotokatalitik performans incelemesi
The production and characterization of nano-photocatalytic materials and investigation of their photocatalytic performances
EMRE ALP
Doktora
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI
DOÇ. DR. AZİZ GENÇ