Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gürkan KURTULUŞ
Danışman: Süleyman Özçelik
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu tez çalışmasında amorf InGaZnO (a-IGZO) ince filmler ve Schottky diyotlar üzerinde Argon kaplama basıncı etkisinin araştırılması hedeflendi. Magnetron püskürtme yöntemi kullanılarak, n-Si ve cam alttaşlar üzerinde 5-30 mTorr arasında, 5’er mTorr aralıklar ile, farklı Argon basınçlarda 6 set InGaZnO ince film üretildi. Yapısal, morfolojik ve optik karakterizasyonları sırasıyla x-ışınları kırınımı (XRD), ikincil iyon kütle spektroskopisi (SIMS), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve morötesi-görünür spektrometresi (UV-Vis) sistemleri ile analiz edildi. İnce filmlerin amorf yapısı düşük açılı x-ışınları ölçümleri, arayüzey homojenliği ve ince film kalınlıkları ise ikincil iyon kütle spektroskopisi ile belirlendi. Atomik kuvvet mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu ile kaplama basıncının, ince filmlerin yüzey özelliklerine etkisi incelendi. Kaplama basıncındaki artışın ya da düşüşün, tane boyutunun veya yüzey morfolojisinin düzenli olarak iyileşmesi veya bozulması üzerinde sıralı bir etkisinin olmadığını belirlendi. Morötesi-görünür spektroskopisi ölçümlerinde, yasak enerji aralığının kaplama basıncının artması ile literatürdeki çalışmalara benzer şekilde 3,58 eV’dan 3,50 eV’a düştüğü görüldü. İnce film analizleri tamamlandıktan sonra, elektriksel karakterizasyonlar için diyot fabrikasyonları tamamlanarak AuNiGe/a-IGZO/n Si/AuNiGe/Au Schottky diyot yapısı oluşturuldu. Diyotların akım-gerilim (I-V) karakteristikleri karanlık ortamda ve oda sıcaklığında ölçüldü. Doyma akımı (I0), idealite faktörü (n) ve bariyer yüksekliği (ϕB) termoiyonik emisyon teorisi kullanılarak belirlendi. Aynı zamanda seri direnç (Rs), şönt direnci (Rsh) Cheung fonksiyonları ve Norde metodu kullanılarak belirlendi. Yapılan analizler sonucunda elde edilen verilere göre 15-25 mTorr kaplama basınçlarında üretilen amorf a-IGZO ince filmler ve Schottky diyotların, diğerlerinden daha iyi sonuçlara sahip olduğu belirlendi.
Anahtar Kelimeler : InGaZnO, IGZO, amorf, püskürtme, diyot, ince film, eş-püskürtme sistemi