Assessment of flexible single crystal silicon thin film transistors
Esnek tekli kristal yapılı silisyum ince film transistörlerin incelenmesi
- Tez No: 595854
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ORAL, DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK YERCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mekanik olarak esnek geniş alanlı elektronik cihazlar medikal uygulamalar ve sensörler ile gittikçe popülerleşmeye başladı. Organik, inorganik ve organik/inorganik hibrit yapıdaki malzemeler mekanik olarak esnek ve geniş alanlı elektronik cihazlarda kullanıldı. Bu sistemler için inorganik malzeme olarak silisyum kullanılmasına rağmen kullanılan silisyum amorf ve çoklu kristal yapılıydı. Amorf ve çoklu kristal yapılı silisyumda elektron ve hole hareketliliği tekli kristal yapılı silisyumdan küçük olduğu için yüksek performanslı bir transistör üretiminde tekli kristal yapısında silikon kullanılmalıdır. Bu tez çalışmasında esnek tekli kristal yapılı silisyum ince film transistörler yapılmaya çalışılmıştır ve tasarlanan yapılan cihazların çalışma karakteristiği incelenmiştir. Oluşturma sürecinde öncelikle Si pullar SOD malzemesi ile katkılandı ve SOG malzemesi yalıtkan olarak kullanıldı. Esnek tekil kristal Si tabakaların oluşturulması için SOI pul ve KOH ile aşındırılmış Si pul kullanıldı. Silisyum inceltildiği zaman işlemesi zor bir malzeme olduğundan kapton bant ince silisyum tabakaya taban olarak kullanıldı. İnce tabaka Si elde edildikten sonra MOSFET'ler üç farklı boyutta tasarlandı. Bu transistörlerin kapı uzunluğu 50 μm, 75 μm ve 100 μm olarak tasarlandı. Farklı W/L oranı elde edilebilmesi için genişlik parametresi 400 μm etrafında sabit tutulmaya çalışıldı. Bu parametrelere uyarak kalın viii Si alttaşlı MOSFET'ler oluşturuldu. Oluşturulan cihazların karakterizasyonu Nanomanyetik Cihazlar şirketinin Ez-HEMS cihazı ve Keithley şirketinin 2612 kodlu kaynakölçer cihazıyla yapıldı. Genel kabul görmüş transistor denklemlerinin yardımıyla bulunan IDS ve hareketlilik değerleri diğer transistor parametrelerini hesaplamak için kullanıldı. Öte yandan inceltilmiş Si pulun kırılgan yapısından dolayı esnek tekli Kristal ince film transistörler yapılamadı. Ancak özellikle ince film silisyum tabaka idare etmek için kullanılacak temiz oda gereçleri ile esnek ince film transistörlerin oluşturulabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Mechanically flexible large-area electronics are becoming more popular with such devices as sensors and medical devices. Organic, inorganic and organic/inorganic hybrid materials have been used for these systems. Although inorganic silicon is used for these systems, it is mostly in the amorphous or polycrystal form. Electron and hole mobilities for these forms are lower than single-crystal silicon. Therefore, to make a high-performance transistors single crystal silicon should be used. In this thesis, flexible single-crystal silicon thin-film transistors are tried to build and characteristics of the devices are examined. In the building process firstly, Si wafers are doped with SOD material and SOG is used as the dielectric material. To form the flexible single-crystal Si layer SOI wafers and KOH etched Si wafers are used. When silicon is thinned it is harder to handle; therefore, kapton tape is used as a plastic substrate. After forming the thin Si layer MOSFETs are designed to build in three different sizes. Gate lengths of these transistors are designed to be 50 μm, 75 μm, and 100 μm. Width of the transistors are tried to be kept the same around 400nm, thus different W/L ratios for each transistor can be achieved. By following these design parameters successful thick Si substrate MOSFETs are formed. Characterization for the built devices are done with Nanomagnetic Instruments ezHEMS device and Keithley 2612 source vi meter. With the help of the generally accepted transistor equations found IDS and mobility values are used to calculate some other transistor parameters. On the other hand, due to the fragile structure of thinned Si wafer, a successful flexible single-crystal thin film transistor cannot be built. However, it is shown that with a specifically designed cleanroom tools for thin silicon layer handling functional flexible thin-film transistors can be achieved.
Benzer Tezler
- Modeling and assessment of the effectiveness of government information systems
Kamu bilişim sistemlerinin etkililiğinin modellenmesi ve değerlendirilmesi
AYDIN NUSRET GÜÇLÜ
Doktora
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. SEMİH BİLGEN
- Mekanistik-ampirik yaklaşım ve ömür boyu maliyet analizi ile Türkiye'de kullanılan tipik esnek kaplama kesitlerinin değerlendirilmesi
Evaluation of Turkish standard flexible pavement sections using mechanistic-empirical approach and life cycle cost analysis
SAADOON OBAID EYADA EYADA
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiSelçuk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Elektrikli araç otoparklarının dağıtım sistemi güvenilirliğine etkilerinin incelenmesi
Impacts of electric vehicle parking lots on distribution system reliability
SITKI GÜNER
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDEMİR
- Veri zarflama analizi yöntemi ile oecd ülkeleri etkinlik değerlendirmesi
Evaluation of oecd countries efficiency by data envelopment analysis method
BURAK YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMET BAYRAKTAR
- Kent içi yol kaplaması bozulmalarının çevre koşulları altında incelenmesi başakşehir örneği
Evaluation of deterioration of urban roads for basaksehir municipality
AHMET ÇAKMAKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiBahçeşehir ÜniversitesiUlaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYBİKE ÖNGEL