Characterızatıons And Dıode Propertıes Of Zno, Tio2 And Hfo2 Thın Fılms Produced By Ald

Bu çalışma, atomik katman biriktirme yöntemi ile Si alttaş üzerine farklı sıcaklıklarda büyütülen ZnO, TiO2 ve HfO2 metal oksitlerin karakterizasyonunu ve diyot özelliklerinin incelenmesini kapsamaktadır. Bu amaçla ilk olarak Al2O3 kimyasal yöntemlerle temizlenen Si alttaşlar üzerine yalıtım katmanı olarak ALD ile büyütüldü. Daha sonra bu tez çalışmasında kullanılacak olan metal oksit ince filmlerden ZnO, TiO2 ve HfO2, atomik katman biriktirme yöntemi ile Al2O3 yalıtım tabakasının üzerine büyütüldü ve bu oluşan p-n eklemlerden Schottky diyotlar oluşturuldu. Elde edilen yarı iletken metal oksit ince filmlerin yapısal karakterizasyonları XRD ve XPS ile filmlerin yapısal yüzey morfolojisi AFM ve SEM, spektral tepkileri ve optiksel özellikleri UV- Visible Spektrometre, elektriksel analizleri büyütülen ince filmlerin yüzeyine uygun maske yerleştirilerek gümüş (Ag) kontaklar alınarak akım-gerilim (I-V) ölçümleriyle yapılmıştır. Kaplanan ince filmlerin kalınlık karakterizasyonu elipsometre ile tespit edilmiştir. ZnO ve TiO2 ince filmlerinin elektrisel özellikleri 80°C’de ve 250°C’de başarılı bir şekilde diyot davranışı sergilemiştir. En iyi diyot özelliğinin düşük sıcaklıkta büyütülen filmlerde olduğu görülmüştür. ZnO filminin polikristal yapıda, TiO2 ve HfO2 ince filmlerinin amorf yapıda olduğu görülmüştür. Bu çalışmanın, ALD ile Schottky diyot uygulamaları ve optoelektronik uygulamaları için faydalı bir çalışma olacağına ve ileride düşük sıcaklıklarda daha iyi elektriksel özelliklere sahip diyot üretimi için iyi bir kaynak olacağına inanılmaktadırThis study covers the characterization and diode properties of ZnO, TiO2 and HfO2 metal oxides grown on Si substrate by atomic layer deposition method. For this purpose, Al2O3 was first grown by ALD as an insulating layer on Si substrate which were cleaned by chemical methods. Then, ZnO, TiO2 and HfO2 from the metal oxide thin films to be used in this thesis were grown on the Al2O3 insulation layer by atomic layer deposition and Schottky diodes were formed from these formed p-n junctions. Structural characterization of semiconductor metal oxide thin films by XRD and XPS, structural surface morphology of films by AFM and SEM, spectral responses and optical properties by UV-Visible Spectrometer, electrical analyzes were made by applying current-voltage (I-V) measurements by taking silver (Ag) contacts by placing an appropriate mask on the surface of the grown thin films. Thickness characterization of coated thin films was determined by ellipsometer. The electrical properties of the ZnO and TiO2 thin films successfully exhibited diode behavior at 80 °C and 250 °C. It has been found that the best diode property is in films grown at low temperature. ZnO film was polycrystalline and TiO2 and HfO2 thin films were found to be amorphous. It is believed that this study will be a useful study for Schottky diode applications and optoelectronic applications with ALD, and it will be a good reference for diode production with better electrical properties at low temperatures in the futur