Au/TiO2/n-Si (MIS) KONDANSATÖRÜN ELEKTRİK VE DİELEKTRİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE İYONLAŞTIRICI RADYASYON ETKİLERİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet İZDEŞ

Danışman: Adem Tataroğlu

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.

Anahtar Kelimeler : MIS kondansatör, Frekans, Radyasyon hasarı, Admitans, Dielektrik