Atatürk Üniversitesi - Dijital Arşiv Açık Erişim Sistemi

DSpace Repository

RF saçtırma yöntemi ile InXGa1-XN üçlü bileşiğinin ince film olarak büyütülmesi ve karakterisitik özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi

Show full item record

Title: RF saçtırma yöntemi ile InXGa1-XN üçlü bileşiğinin ince film olarak büyütülmesi ve karakterisitik özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
Author: DOÇ. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
Abstract: Bu tez çalışmasında radyo frekanslı magnetron saçtırma (sputtering) tekniği kullanılarak indiyum galyum nitrür üçlü bileşiği farklı büyütme parametreleri altında büyütülmüştür. InGaN bileşiğinin yapısal, optik ve morfolojik özellikleri ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Yapısal analiz için XRD, XPS, Raman; optik özellikleri için soğurma ölçüm tekniği; morfolojik özellikleri için SEM ve AFM ölçüm teknikleri kullanılmıştır. Saçtırma tekniğiyle yapılan büyütmelerde optimum şartlar sağlamak için altlık, altlık sıcaklığı, RF güç değişimi, çalışma basıncı ve azot gazı akış oranı gibi birçok parametre dikkate alınmıştır. Büyütülen filmlerin XRD analizinde birçok film hekzagonal kristal yapı sergilemiştir. Farklı çalışma parametreleri altında büyütülen filmlerin XRD piklerinin yönelimi ve şiddeti değişmiştir. Bazı parametreler altında ise film yapısının dentritik yapıda olduğu gözlemlenmiştir. XPS sonuçlarında spektrumdan Ga, N, In ve O da dâhil olmak üzere dört çeşit element, hem yüzeyde hem de InGaN filmi içerisinde gözlemlenmektedir. Ayrıca büyütülen InGaN filmlerin kimyasal durumları da XPS ile incelenmiştir. Bu analiz için O (1s), In (3d5/2), Ga (2p3/2) ve N (1s) fotoelektron pikleri seçilmiştir. Göreceli olarak yüksek yoğunluklu O-ilişkili XPS O (1s) özelliği ile belirtildiği gibi, büyütülen InGaN filmlerin yüzeyi önemli derecede oksitlenmiştir. Raman analizinde InGaN bileşiğine ait optik fonon modları A1(LO) ve E2(high) olmaktadır. Raman analizi sonucunda InGaN filmine ait Raman değişimlerini gösteren piklerden silisyum altlığa ait olan pik 520 cm-1 değerinde çok güçlü olduğundan E2(high) moduna ait pik (430 cm-1 – 490 cm-1) çok zayıf olmaktadır. Diğer taraftan A1(LO) moduna ait pik ise çok yayvan bir şekilde görülmekte olup (616 cm-1 - 720 cm-1) aralığında oluşmuştur. Filmlere ait karakteristik Raman değişimi pikleri strenching modunda bulunmaktadır. SEM analizinde filme ait kristal yapısı ve tanecik sınırları belirgin bir şekilde görülmekte olup hem kristal oluşumu hem de dentritik yapı oluşumu desteklenmektedir. AFM sonuçlarında yapılarda yer yer tepeler ve çukurlar mevcut olup kısmen homojendirler ve topaklanmaya benzer daire şeklinde yumrular dağınık bir şekilde yerleşmiştirler. Ayrıca farklı parametreler altında büyütülen tüm filmler 0.48 nm-85.48 nm arasında çizgisel pürüzlülüğe sahiptirler. Optik özelliklere bakıldığında soğurma ölçümlerinde elde edilen yasak enerji aralığı değerlerinin tüm büyütme parametreleri dikkate alındığında en düşük 2.34 eV ve en yüksek 3.26 eV olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen geniş yasak enerji aralığı, InGaN filmlerini çok sayıda bilinen PV aygıtı konfigürasyonunu ve tandem yapılarını mümkün kılan çok yönlü bir potansiyel PV malzemesi yapmaktadır. Morfolojik özelikleri nedeniyle optoelektronik ve mühendislikte sürtünme uygulamaları için uygun birer yapı olduklarını söyleyebiliriz. Ayrıca hekzagonal kristal yapıya sahip filmlerin de LED, lazer diyot ve güç elektroniği gibi aygıt uygulamalarında kullanılabileceğini söyleyebiliriz.
URI: http://hdl.handle.net/123456789/3701
Date: 2017-01-01


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account

Context