dc.contributor.advisor | Çolak, Şeyda | |
dc.contributor.author | Asan, Kübra Elif | |
dc.date.accessioned | 2018-12-26T10:39:46Z | |
dc.date.available | 2018-12-26T10:39:46Z | |
dc.date.issued | 2018 | |
dc.date.submitted | 2018-06-06 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/5538 | |
dc.description.abstract | In this thesis; it is aimed to characterize GaN sample which has been widely used
nowadays, especially in electronics sector. GaN epitaxial structures have been
produced with different contents of carbon dopants by applying different production
conditions and it is known that the electrical performance of the samples increase
by the increasing amount of carbon dopant. In this thesis, for the purpose of
examining the magnetic, structural, optical properties of GaN which have different
doped carbon contents; XRD, ESR, PL, SIMS and AFM studies have been held.
The relation with the obtained experimental findings; the amount of carbon found in
the grown GaN samples have been evaluated. In addition, the fabrication production
procedures have been investigated on the fabricated transistors which were based
on GaN samples containing three different amounts of carbon dopants. By XRD
findings, information on carbon doped into GaN has been obtained. ESR findings
have given information about the damage centers found in GaN epitaxial structures.
ESR signal intensities have increased by increasing power values of etching
process and decreased by increasing duration of annealing process. PL results
have indicated an emission band at 2.2 eV for the carbon-doped GaN. AFM results
have shown that the surface roughness of the samples have been increased by
increasing amount of carbon dopants. SIMS results have given quantitative
information about the doped content of carbon in GaN. | tr_TR |
dc.description.tableofcontents | ÖZET ........................................................................................................................ i
ABSTRACT ............................................................................................................. ii
TEŞEKKÜR ............................................................................................................ iii
İÇİNDEKİLER ......................................................................................................... iv
ÇİZELGELER DİZİNİ .............................................................................................. vi
ŞEKİLLER DİZİNİ .................................................................................................. vii
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ................................................................... x
1. GİRİŞ ................................................................................................................. 1
2. KURAMSAL BİLGİLER ...................................................................................... 3
2.1. Galyum Nitrür (GaN) Yarıiletkeni...................................................................... 3
2.2. Galyum Nitrür (GaN) Epitaksiyel Yapısının Üretimi .......................................... 5
2.3. Karbon Katkılı GaN Özellikleri .......................................................................... 8
2.4. Elektron Spin Rezonans (ESR) Spektroskopisi ................................................ 9
2.5. X-Işını Kırınım (XRD) Yöntemi ....................................................................... 14
2.6. Fotolüminesans (PL) Ölçüm Sistemi .............................................................. 15
2.7. Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) .................................................................. 15
2.8. İkincil İyon Kütle Spektroskopi (SIMS) Yöntemi ............................................. 16
3. DENEYSEL YÖNTEMLER ............................................................................... 18
3.1. Üretim Sistemleri ............................................................................................ 18
3.1.1. Metal Organik Kimyasal Buhar Biriktirme (MOCVD) Sistemi ............... 18
3.1.2. Kuru Aşındırma Sistemi ....................................................................... 19
3.1.3. Kaplama Sistemi .................................................................................. 20
3.1.4. Tavlama Sistemi .................................................................................. 20
3.2. Tez Çalışmasında Kullanılan GaN Örneklerinin Üretimi................................. 21
3.2.1. GaN Örneklerini Hazırlama.................................................................. 21
3.2.2. MOCVD Yöntemi ile GaN Örneklerinin Büyütülmesi ............................ 22
3.2.3. Metalizasyon İşlemi .............................................................................. 23
3.2.4. Tavlama İşlemi ..................................................................................... 23
3.2.5. Kuru Aşındırma İşlemi .......................................................................... 24
4. DENEYSEL BULGULAR .................................................................................. 25
4.1. X-Işınları Kırınım (XRD) Çalışmaları.............................................................. 25
4.2. Elektron Spin Rezonans (ESR) Çalışmaları .................................................. 26
4.2.1. İşlem Görmemiş GaN İnce Filmlerinin ESR Çalışmaları ...................... 27
4.2.2. İşlem Görmemiş GaN İnce Filmlerinin Kavitedeki Yönelimine Bağlı ESR
Çalışmaları .......................................................................................... 29
4.2.3. İşlem görmemiş GaN Örnekleri İçin Modülasyon Genliği ve Mikrodalga
Çalışmaları .......................................................................................... 31
4.2.4. Farklı Metallerle Kaplanan GaN İnce Filmlerinin ESR Çalışmaları ....... 35
4.2.5. Üretilen GaN Örneklerinde Tavlama (Isıl İşlem) Çalışmaları ............... 36
4.2.6. Üretilen GaN Örneklerinde Aşındırma Çalışmaları .............................. 40
4.2.7. GaN Örneklerinin UV Işınlama Çalışmaları .......................................... 43
4.2.8. GaN Örneklerinin X- Işını ile Işınlama Çalışmaları ............................... 46
4.3. Fotolüminesans (PL) ile Çalışmaları .............................................................. 47
4.4. Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) Çalışmaları .............................................. 48
4.5. İkincil İyon Kütle Spektroskopi (SIMS) Çalışması .......................................... 49
5. SONUÇ VE TARTIŞMA .................................................................................... 51
KAYNAKÇA .......................................................................................................... 53
ÖZGEÇMİŞ .......................................................................................................... 57 | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Gan | |
dc.subject | Xrd | |
dc.subject | Esr | |
dc.subject | Pl | |
dc.subject | Afm | |
dc.subject | Sims | |
dc.subject | Aşındırma | |
dc.subject | Tavlama | |
dc.title | GaN İnce Filmlerin Esr Spektroskopisi İle İncelenmesi | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Bu tez çalışmasında; günümüzde özellikle elektronik sektöründe yaygın olarak
kullanılan Galyum Nitrür (GaN) örneğinin karakterizasyonunun yapılması
amaçlanmıştır. GaN epitaksiyel yapıları, farklı üretim koşullarının sonucu olarak
farklı seviyelerde karbon katkılanarak üretilmektedir ve örneklerin içerdikleri karbon
oranı arttıkça elektriksel özelliklerinin iyileştiği bilinmektedir. Tez çalışması
süresince, farklı karbon miktarları içeren GaN örneklerinin manyetik, yapısal, optik
özelliklerini irdelemek amacıyla X-Işını Kırınımmetresi (XRD), ESR, Fotolüminesans
(PL), İkincil İyon Kütle Spektroskopisi (SIMS) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM)
çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen deneysel bulgular ile büyütülen GaN
örneklerindeki karbon miktarı arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Bu çalışmalara ek
olarak hasar/kusur durumunun, üç farklı seviyede karbon katkısı bulunan GaN
örnekleri kullanılarak üretilen transistörlerin, fabrikasyon adımlarına bağımlılıkları da
irdelenmiştir. XRD bulgularından, GaN epitaksiyel yapısı içerisine katkılanan karbon
ile ilgili bilgi edinilmiştir. ESR bulguları, GaN epitaksiyel yapısındaki hasar merkezleri
hakkında bilgi vermiştir. Aşındırma gücünün ESR sinyal şiddetini arttırdığı, tavlama
süresinin ise ESR sinyal şiddetinde azalmaya neden olduğu görülmüştür. PL
sonuçları, karbon katkılı GaN epitaksiyel yapısının 2,2 eV’da yayınım bandı verdiğini
göstermiştir. AFM sonuçları, örneklerin içerdiği karbon miktarı arttıkça yüzey
pürüzlülüğünün arttığını göstermiştir. SIMS sonuçları, GaN epitaksiyel yapısına
katkılanmış karbon miktarları hakkında nicel bilgi vermiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Nanoteknoloji ve Nanotıp | tr_TR |