Metal oksit tabanlı ultraviyole detektör dizini fabrikasyonu ve karakterizasyonu
Metal oxide uv detector array fabrication and characterization
Yazar: GÖKHAN MEHMETOĞLU
Danışman: PROF. DR. YILDIRIM AYDOĞDU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Günümüze kadar optik spektrumun farklı bölgelerinde çalışan fotodetektör dizini üretimlerini bulmak mümkündür. Tez çalışması kapsamında; optik spektrumun ultraviyole (UV) bölgesinde çalışan metal oksit tabanlı, 640x512 çözünürlüğe sahip UV detektör dizininin mikrofabrikasyon yöntemleri ile üretilmesi ve üretilen fotodetektör dizininin, optik ve elektronik bileşenler birleştirilerek UV bölgede görüntü alabilen kamera geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geniş bant enerjisine sahip Metal Oksit malzemelerin UV ışığı soğurma özellikleri kullanılarak fotodetektör tasarımı ve bu fotodetektörlerin 640x512 satır sütun boyutlarında matris şeklinde dizilimlerinden Metal Oksit fotodetektör dizini oluşturulmuştur. Fotodetektör dizini üretimi İ.D. Bilkent Üniversitesi NANOTAM laboratuvarlarında bulunan sınıf 100 temiz odalarda gerçekleştirilmiş olup, fotolitografi, ince film büyütme gibi mikro fabrikasyon teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Aygıtların üretiminde safir alttaş üzerine fotolitografi, RF magnetron saçtırma, termal ve elektron demeti buharlaştırma yöntemleri kullanılarak incefilmler katmanlar ile fotodetektör dizininin yapısı oluşturulmuştur. Üretilen fotodetektör dizinlerinin elektriksel ve optik karakterizasyonu yapılmış olup 365 nm dalga boyu için 0.65 A/W tepkiselliğe sahip ve 250 nm ile 400 nm arasında tepki veren fotodetektör ve fotodetektör dizini üretilmiştir. Üretilen fotodetektör dizini kamera elektroniğine bağlanmıştır. Kamera optiği ve kamera elektroniği ile birlikte UV bölgede görüntü alabilen kamera haline gelmiştir.

Abstract:
To date, it is possible to find photodetector array production in different regions of the optical spectrum. Within the scope of thesis study; It is produced by microfabrication methods of UV detector array with 640x512 resolution based on Metal Oxide base working in ultraviolet (UV) region of optical spectrum. The produced photodetector array, optical and electronic components are combined to develop a camera that can receive images in the UV region. In the literature, no UV images taken with Metal Oxide photodetector array have been reported so far. The Metal Oxide photodetector array has been formed from the matrix-shaped sequences of the 640X512 line column dimensions of the photodetector using UV light absorption properties of Metal Oxide materials with broad band energy. The photodetector array was produced in Bilkent University class 100 clean rooms. In the fabrication of devices, was performed using micro-fabrication techniques such as thin-film magnification and photolithography. In the fabrication of the devices, photolithography, RF magnetron scattering, thermal and electron beam evaporation methods were used on the sapphire bottomstone, photodetector array was formed using structure of thin film layers. Electrical and optical characterization of the produced photodetector sequences has been made and photodetector and photodetector array which has a responsivity of 0,65 A/W at 365 nm wavelength and response between 250 nm and 400 nm have been produced. With the generated photodetector array is connected to the camera electronics, along with the camera optics and camera electronics, it has become the camera that can receive images in the UV region.