Cz tekniği ile galyum katkılı silisyum külçe ve dilim geliştirilmesi
Improvement of gallium doped silicon ingot and wafer with Cz technique
- Tez No: 985059
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, hacimli tek kristal büyütme yöntemlerinden biri olan Czochralski (Cz) tekniği kullanılarak, Galyum (Ga) katkılı (100) kristal yönelimli silisyum (Si) tek kristal külçeler büyütüldü. Büyütülen kristallerin Ga katkı konsantrasyonu hesaplandı ve bu doğrultuda, hedeflenen 1,1-0,4 Ω.cm aralığında özdirenç değerine ulaşıldı. Ayrıca, aynı standart prosedürler izlenerek çalışan iki farklı Czochralski büyütme fırınında, hem galyum (Ga) hem de bor (B) katkılı 252 mm çapında silisyum külçeler büyütülerek karşılaştırmalı bir çalışma gerçekleştirildi. Üretilen külçeler, elmas tel kesim yöntemiyle ortalama 150 μm kalınlığında ve 182x182 mm boyutlarında dilimler haline getirildi. Galyum katkılı külçelerin uzunluğu boyunca gerçekleştirilen özdirenç analizleri, Ga'nın düşük segregasyon katsayısı nedeniyle külçe içerisinde hızlı özdirenç değişimlerinin meydana geldiğini ortaya koydu. Bu değişkenliği kontrol altına almak ve üretim sürecinde verimlilik kayıplarını önlemek amacıyla, kesilen dilimler dar özdirenç aralıklarına göre sınıflandırıldı. Özdirenç değişiminin güneş hücresi performansı üzerindeki etkileri incelendi ve bulgulara göre kristal büyütme süreci fotovoltaik uygulamalar için optimize edildi. Ga katkılı silisyum tek kristallerin yapısal ve kimyasal bağ özellikleri sırasıyla XRD (X-ışını kırınımı) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi analiz yöntemleri ile karakterize edildi. XRD analizlerinden elde edilen X-ışını kırınım desenlerinden, kristallerin (100) yöneliminde büyüdüğü görüldü ve örgü parametresi bulundu. FTIR spektroskopisi ile bağ yapıları analiz edildi. Azınlık taşıyıcı ömür ölçümleri ile kristalin elektriksel kalitesi değerlendirildi. Galyum katkısı kristal yapı ve güneş hücre performansını olumlu etkiledi.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, gallium (Ga) doped single-crystal silicon (Si) ingots with (100) crystal orientation were grown using the Czochralski (Cz) method, which is one of the bulk single-crystal growth techniques. The Ga doping concentration of the grown crystals was calculated, and the target resistivity range of 1.1-0.4 Ω.cm was achieved. In addition, a comparative study was carried out by growing 252 mm diameter silicon ingots doped with both gallium (Ga) and boron (B) in two different Cz pullers operated under the same standard procedures. The produced ingots were sliced into wafers with an average thickness of 150 μm and dimensions of 182x182 mm using a diamond wire saw. Resistivity measurements along the length of the Ga-doped ingots revealed significant variations due to Ga's low segregation coefficient. To control this variation and avoid efficiency losses during production, the wafers were sorted into narrow resistivity ranges. The effects of resistivity variation on solar cell performance were investigated, and the crystal growth process was optimized for photovoltaic applications. The structural and chemical bonding properties of the Ga-doped silicon single crystals were characterized using X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. XRD analyses revealed from the X-ray diffraction patterns that the crystals were grown in the (100) orientation, and the lattice parameter was determined. FTIR spectroscopy was used to analyze bonding structures. Additionally, minority carrier lifetime measurements were performed to evaluate the electrical quality of the crystals. The results showed that gallium doping positively affected both the crystal structure and the solar cell performance.
Benzer Tezler
- Ga katkılı Ge tek kristallerinin czochralskı tekniği ile büyütülmesi ve pn-eklem Ge dilim geliştirilmesi
The growth of Ga doped Ge single crystals by czochralski technique and development of pn-junction Ge wafer
VEYSEL BARAN
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAKMAK
- Frontal bölge faaliyetini yansıtan nöropsikolojik testler ile farklı deneysel paradigma ve topoğrafik alanlardan kaydedilen olay-ilişkili beyin potansiyellerinin ilişkileri
The Relations between the frontal lobe neuropsychological tests and the event-related potentials obtained from different topographical locations under different paradigms
BELMA BEKÇİ
- Ön uyaran aracılı inhibisyonun elektromiyografi ve elektroensefalografi ile incelenmesi
Examination of prepulse inhibition in healthy individuals with electroencephalography and electromyography
CANSU AZAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyofizikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET CEMAL KAHYA
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL KOCAASLAN ATLI
- Panik bozukluğu olgularının elektroensefalografi (EEG) alfa dalgalarının gücünün ve asimetrisinin sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırılması
Comparison of electroencephalography (EEG) alpha power values and asymmetry of panic disorder cases and healthy control group
AZİZE BERİL YÜKSEL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
PsikiyatriSağlık Bilimleri ÜniversitesiRuh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN YETKİN
- Yaygın anksiyete bozukluğu olgularının elektroensefalografi (EEG) alfa dalga gücünün ve asimetrisinin sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırılması
Comparison of electroencephalography (EEG) alpha power and asymmetry in patients with generalized anxiety disorder and healthy control group
RECEP ARIKANER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
PsikiyatriSağlık Bilimleri ÜniversitesiRuh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN YETKİN