Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALİ OLKUN
Danışman: Sertan Kemal Akay
Özet:
Bu çalışmada, cam, n-tipi ve p-tipi Si alttaşlar üzerine termal
buharlaştırma yöntemi kullanılarak yaklaşık 50 nm kalınlığında GaN ince filmler
büyütülmüştür. İnce filmler, 450℃'de 30 dakika tavlama işlemine tabi
tutulmuştur. Hem tavlanmamış hem de tavlanmış numunelere gama ışını dozlaması
uygulanmıştır. Bu numuneler, 3 kGy ve 6 kGy gama ışınlarına maruz bırakılarak,
yapısal değişiklikleri UV-Vis spektrofotometre, fotolüminesans (PL), FESEM-EDX,
XRD ve XPS ölçümleri ile detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Elektriksel
iletkenlik değişiklikleri Hall etkisi ile değerlendirilirken, diyot ve
fotodiyot özelliklerindeki değişiklikler I-V ve spektral fotoakım ölçümleri ile
incelenmiştir. Tavlama işlemi sonucunda, materyalin optik özelliklerinde önemli
bir gelişme gözlemlenmiş ve ışık geçirgenliği %2'den %84'e yükselmiştir. FESEM-EDX
analizleri, tavlama sonrası yüzeyde Ga atomlarının daha seyrek dağıldığını ve
Azot oranının arttığını göstermiştir. XRD sonuçları, gama ışınlamasının kristal
yapıda faz kaymalarına neden olduğunu ortaya koymuştur. Debye-Scherrer
yöntemiyle hesaplanan kristal tane boyutlarının, gama ışınlaması sonrası hafif
sapmalar gösterdiği tespit edilmiştir. XPS analizlerinde ise tavlama sonrası
Ga-N bağlarının güçlendiği, Ga-Ga bağlarının ise azaldığı gözlemlenmiştir. Gama
ışınlaması sonrasında Ga-N bağlanma enerjisinde artış olmuş ve yüzeyde Ga-O
bağları oluşmuştur. Elektriksel özellikler açısından, tavlama işleminin
taşıyıcı konsantrasyonunu düşürüp, mobiliteyi artırdığı görülmüştür.
Tavlanmamış ve tavlanmış Al/n-GaN/p-Si/Al ve Al/n-GaN/n-Si/Ag heteroeklem
diyotların ±2 V gerilim altında Akım-Gerilim
(I-V) ölçümleri ve sıfır volt beslemede fotoakım ölçümleri gerçekleştirilmiştir. I-V
analizlerinde ters doyum akımları, idealite
faktörleri ve bariyer yükseklikleri hesaplanarak, gama ışınlamasının diyot
parametreleri üzerindeki
bozulma etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca, 350 nm ile 1250 nm dalga boyu aralığında yapılan fotoakım ölçümleri
neticesinde, n-tipi Si üzerine büyütülen yapılarda dalga boyuna bağlı değişken
polariteli fotoakım gözlemlenmiştir. Gama ışınlaması sonrasında fotoakım
değerlerinde belirgin bir artış tespit edilmiştir.