Research Information System
Thesis Type: Postgraduate
Institution Of The Thesis: Istanbul University, Faculty Of Science, Department Of Physics, Turkey
Approval Date: 2020
Thesis Language: Turkish
Student: Ümit Doğan
Supervisor: Kamuran Kara Koç
Abstract:
Tez çalışması kapsamında atmalı filtreli katodik vakum ark depolama (Pulsed Filtered Carhodic
Vacuum Ark Depositon, PFCVAD) yöntemi ile büyütülmüş farklı tavlama sıcaklıklarına sahip
n-tipi çinko oksit (ZnO) ince film örneklerin yapısal özellikleri, optik ve elektriksel özellikleri
incelenmiştir. ZnO ince film örneklerin Hall ölçümleri yapılmıştır ve ince film örneklerin
taşıyıcı konsantrasyonları, özdirençleri ve mobiliteleri belirlenmiştir. Hall Olayı ölçümü
sonucunda elde edilen veriler tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak karşılaştırılmıştır. ZnO ince
filmlerin geçirgenlik ölçümleri yapılmış ve bu ölçüm sonuçlarından yararlanılarak enerji bant
aralığı hesapları yapılmıştır. Daha sonrasında tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak ZnO ince
filmlerin enerji bant aralıkları karşılaştırılmıştır. ZnO ince film örneklerin XRD ve SEM
ölçümleri alınmış ve alınan ölçümlerden ZnO’nun tanecik büyüklükleri hakkında bilgiler elde
edilmiştir. Örneklerin EDS ölçümleri yapılmış ve elemental kompozisyonları hakkında bilgiler
elde edilmiştir.
Çalışma kapsamında incelenen n-tipi ZnO ince film örnekler tarak şekilli (Inter Digital
Transducer, IDT) maske kullanılarak fabrikasyon sürecinden geçmiştir ve metal-yarıiletkenmetal (Metal Semiconductor Metal, MSM) fotodedektör yapısında aygıt fabrikasyonu
yapılmıştır. Üretilen MSM fotodedektörlerin optiksel ve elektriksel özellikleri incelenmiştir.
MSM fotodedektörler solar simülatör lambası altında filtresiz ve 370 nm filtre kullanılarak +5
V besleme voltajı altında fotoiletkenlik ve -5 V - +5 V aralığında akım-voltaj (I-V) ölçümleri yapılmıştır. Alınan ölçüm sonuçları ile fotodedektörün dedektör parametreleri belirlenmiş ve
bulunan sonuçlar tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak karşılaştırılmıştır. Fotodedektörün ideal
çalışma besleme gerilimini belirlemek adına 0.25 V – 5 V arası besleme gerilimi altında 0.25
V besleme gerilimi aralıkları ile fotoiletkenlik ölçümleri alınmıştır.
Tez çalışması kapsamında incelenen tüm örnekler PFCVAD yöntemi ile Çukurova Üniversitesi
Fen Fakültesi Fizik Bölümü’nde büyütülmüştür. ZnO ince film örneklerin geçirgenlik, XRD ve
Hall Olayı ölçümleri yine Çukurova Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü’nde yapılmıştır.
Tez kapsamında incelenen tüm MSM ZnO fotodedektörlerin fabrikasyonunda litografi
yöntemlerinden fotolitografi yöntemi kullanılmıştır. Fabrikasyon süreci İstanbul Üniversitesi
Fen Fakültesi Fizik Bölümü Nano ve Optoelektronik Araştırma Laboratuvarı bünyesi altında
yer alan İleri Litografik Yöntemler Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında
fabrikasyonu yapılan tüm ZnO MSM fotodedektör örneklerin optiksel ve elektriksel
karakterizasyonları için yapılan tüm ölçümler yine İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik
Bölümü bünyesinde yer alan Nano ve Optoelektronik Araştırma Laboratuvarında
gerçekleştirilmiştir.