III-V yarı iletken yapılara çinko ve benzeri atomların difüzyonunun geliştirilmesi ve incelenmesi
Development and investigation of zinc and similar dopants diffusion to III-V semiconductors
- Tez No: 417056
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Bilim ve Teknoloji, Physics and Physics Engineering, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Difüzyon, yarıiletkenlerin içerisindeki katkılama miktarını kontrol etmek ve iletkenlik tipini değiştirmek için önemli süreçlerden biridir. III-V yariletkenlerde p-n eklem bölgesi oluşturabilmek için, yüksek p-tipi katkı oluşturabilmesinden dolayı difüzyon süreçleri tercih edilmektedir. III-V bileşik yarıiletkenler için en yaygın p-tipi katkı malzemeleri çinko ve kadmiyumdur. InP yarıiletkeni katkılamak için çinko, kadmiyuma göre bir ya da iki derece daha hızlı difüz etmektedir. Bundan dolayı InP katkılamak için çinko difüzyonun kontrolü en büyük zorluklardan biridir. InP temelli fotodedektörler için çinko konsantrasyonun ve p-n eklem konumun hassas kontrolü oldukça kritiktir. Fakat silisyumla karşılaştırıldığında yüksek difüzyon sıcaklıklarında V. grup elementlerin genellikle yüksek buhar basıncına sahip olmasından dolayı, III-V yarıiletkenlerdeki difüzyon kontrolü çok daha zordur. Çinko difüzyonun kontrolü ve karakterizasyonu ciddi bir altyapı gerektirmektedir. Bu çalışmada öncelikle çinkonun InP içerisindeki difüzyon mekanizması rapor edilmiştir. Desenli ve yalın InP alttaşlara Zn3P2 buharlaştırma ve termal süreç kullanılarak çinko katkılanmıştır. Bu çalışmada termal buharlaştırma, magnetron kopartma, termal fırın ve RTA sistemleri gibi temel mikrofabrikasyon metodları kullanılmıştır. Difüzyon profilleri, örneğin difüzyon derinliği ve çinko katkı konsantrasyonu, difüzyon sıcaklığı ve difüzyon süresi açısından ikincil iyon kütle spektrometrisi (SIMS) kullanılarak incelendi. Tabaka konsantrasyonu, direnç ve mobilite değerleri Hall tekniği ile ölçüldü. Ayrıca desenli ve yalın alttaşların difüzyon fabrikasyonları çalışıldı ve karşılaştırıldı.
Özet (Çeviri)
Diffusion is one of the key processes to introduce a controlled amount of dopants into semiconductors and to alter the conductivity type. In order to construct the p-n junction of the III-V semiconductors, the diffusion process is the preferred technique because it can form a highly doped p-type. Most common p-type diffusants are zinc and cadmium so technologically crucial for III-V compound semiconductors. Since zinc diffuses one to two orders of magnitude faster than cadmium, one of the biggest challenges associated with the use of zinc as a diffused dopant in InP is the diffusion control. In photodetector based InP fabrication, precise control of the zinc concentration and the position of the p-n junction are quite critically. However, diffusion in III-V compounds semiconductor is more difficult to control compared to diffusion in silicon because the group V element usually has a high vapor pressure at high diffusion temperatures. The high vapor pressure of group V element, which easily causes thermal decomposition of the surface of III-V wafer, is a serious problem. Controlling and characterization of zinc diffusion requires a very serious infrastructure. In this study, we first report on the diffusion mechanism of zinc in InP. Using the evaporated Zn3P2 thin film and thermal processing; we doped zinc into both patterned and planar InP substrates. Thermal processing was performed in a thermal furnace and RTA heater systems. In these trial fundamental microfabrication methods such as thermal evaporater, magnetron sputtering, thermal furnace and RTA systems were used . The zinc diffusion profiles, such as the diffusion depth and the zinc dopant concentration, were examined using secondary ion mass spectrometry (SIMS) in terms of diffusion temperature and time. Sheet concentration, resistivity and mobility were measured by Hall effect technique. The fabrication of diffusion in patterned and planar substrates were also studied and compared.
Benzer Tezler
- Synthesis & characterization of CdSe/ZnS quantum dots
CdSe/ZnS kuantum noktalarının sentezi ve karakterizasyonu
HAKAN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ
- Characterization of molybdenum oxide and magnesium doped zinc oxide charge transport layers deposited by sputtering for heterojunction solar cells
Heteroeklem güneş hücreleri için saçtırma yöntemi ile büyütülmüş molibden oksit ve magnezyum katkılı çinko oksit yük taşıyıcı tabakaların karakterizasyonu
GENCE BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
DOÇ. DR. ALPAN BEK
- İki faz sentez yöntemi kullanılarak kadmiyum ve çinko içeren kalkojenit (İ ve İe) kuantum nokta yapılarının sentezi ve fotofiziksel karakterizasyonu
Photophysical characterization of calcogenite (S and Se) quantum dot structures containing cadmium and zinc using two phase synthesis method
GÜLHAN GÜLEROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER ÜNLÜ
- Investigation of electronic properties of detector grade cadmium zinc telluride crystals and development of electrodes for x-ray and gamma ray applications
Dedektör mertebesindeki kadmiyum çinko tellür kristallerinin elektronik özelliklerinin araştırılması ve x-ışını ile gamma ışını uygulamaları için elektrot geliştirilmesi
DENİZ BENDER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
PROF. DR. MEHMET PARLAK
- Boya duyarlı güneş pilleri için ftalosiyanin boyaların geliştirilmesi
Development of phthalocyanine dyes for dye sensitive solar cells
YİĞİT CAN DEMİRCİ