Investigation of plasma deposited boron nitride thin films
Plazma ile biriktirilmiş bor nitrür ince filmlerin incelenmesi
- Tez No: 201694
- Danışmanlar: PROF. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: turbostratik bor nitrür, elektron çekerlik, Urbach enerjisi, sanal kristal, ince film stresi, turbostratic boron nitride, electronegativity, Urbach energy, virtual crystal, thin film stress
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hegzagonal bor nitrür (h-BN) ince filmler plazma destekli kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle (PECVD) büyütülmüştür. Isıl işlem ve azot kaynağının yapı ve fiziksel özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kimyasal bağ çözümlemesi hem h-BN hem de daha iyi anlaşılmış izoelektroniği grafit üzerindeki çalışmalar ışığında yapılmıştır. h-BN ve grafit arasındaki temel farklılıkların bor ve azotun değişik elektron çekerliklerinden kaynaklandığı belirtilmiştir. Değişik yapılardaki ışığın soğurulma katsayısı ve ince filmlerdeki mekanik stres formülleri türetilmiştir. Üretilmiş filmler, kristal yapının kendine has optik soğurma tayfını sergilemediğinden, turbostratik olarak düşünülmüştür. Yeni bir ölçüm aleti, iğne ile yanay ölçer, kurulmuş ve ince filmlerin kalınlık ve mekanik streslerinin belirlenmesinde kullanılmıştır. FTIR tayf-izler ile hesaplanmış olan filmlerdeki hidrojen atom yoğunluğunun filmlerdeki düzenliliği ve mekanik stresi etkileyen temel bir faktör olduğu bulunmuştur. Üretilmiş filmlerdeki ısıl işlem hidrojen miktarını azaltmış ve bir düzensizlik parametresi olan Urbach enerjisini hafifçe yükseltmiştir; ancak yasak enerji aralığını değiştirmemiştir. Kaynak gazındaki azot gaz akım oranının arttırılması daha düzenli film oluşumunu sağlamıştır. Bu filmlerin tek bir sanal kristale sahip oldukları saptanmıştır. Mevcut elementlerin göreli bağ yoğunlukları üçlü bor-oksijen-azot yapısının varlığına işaret etmektedir. h-BN'nin yüksek elektrik direnci ve geniş yasak enerji aralığı gibi fiziksel özellikleri ince film transistörlerde yalıtkan tabaka ve mavi ışık bölgesinde ışık yayan bileşenler gibi optoelektronik uygulamalara uygun gözükmektedir.
Özet (Çeviri)
Hexagonal boron nitride (h-BN) thin films are deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Effects of heat treatment and source gases on the structure and physical properties are investigated. Chemical bonding is analyzed in comparison with the better understood isoelectronic carbon compound, graphite. It seems that the basic difference between h-BN and graphite arises from the different electronegativities of boron and nitrogen atoms. Optical absorptions in UV-visible range for crystalline and amorphous structures are outlined. The expressions used for the evaluation of mechanical stress induced in thin films are derived. The deposited films are considered to be turbostratic as they do not exhibit the characteristic optical absorption spectra of a crystal. A new system, stylus profilometer, is implemented and installed for thin film thickness and mechanical stress measurements. Hydrogen atom density within the films, estimated from FTIR spectroscopy, is found to be a major factor affecting the order and mechanical stress of the films. Heat treatment of the films reduces the hydrogen content, does not affect the optical gap and slightly increases the Urbach energy probably due to an increased disorder. Increasing the nitrogen gas flow rate in the source gas results in more ordered films. The virtual crystal of these films is detected to be unique. Relative bond concentrations of the constituent elements indicate a ternary boron-oxygen-nitrogen structure. The physical properties of h-BN such as high resistivity and wide band gap seem suitable for optoelectronic applications such as gate dielectrics in thin film transistors and light emitting devices in the blue region.
Benzer Tezler
- Computation of core losses in three phase smooth rotor induction motors using finite element method
Düzgün yüzeyli (Oluksuz) rotora sahip üç fazlı asenkron motorlarda sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak çekirdek kayıplarının hesabı
MURAT PİRGAİP
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Object oriented graphical editor based power system analysis package implementation
Güç sistemleri analizleri için nesneye yönelik modelleme ile grafiksel editor tabanlı uygulama geliştirilmesi
OĞUZ ONAY
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEZİH GÜVEN
- The Steady-state and transient admittance techniques in the investigation of plasma reposited q-SINx:H thin films
Plazmayla biriktirilen a-SINx:H filmlerin çözümlenmesinde kararlı ve zaman bağımlı admittans teknikleri
ORHAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- Termiyonik vakum ark (TVA)'ın temel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the basic properties of thermionic vacuum arc (TVA)
TAMER AKAN
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ EKEM