Termiyonik vakum ark (TVA) tekniği ile II-VI grubu bazı yarıiletken bileşiklerin ince filmlerinin üretilmesi ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Produce of thin films of II-VI group some semiconductor compounds with thermionic vacuum arc (TVA) technique and investigation of some physical properties
Yazar: MEHMET ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. NACİ EKEM
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Genel Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Ark = Arc ; Selenyum = Selenium ; Termal iletkenlik = Thermal conductivity ; Termiyonik = Thermionic ; Vakum = Vacuum ; Çinko oksit = Zinc oxide ; Çinko sülfür = Zinc sulfide ; İnce filmler = Thin films

Özet:
Bu çalışma kapsamında, saf materyal plazması üreten bir teknik olan Termiyonik Vakum Ark (TVA) tekniği ile ilk defa II-VI grubu ikili yarıiletken bileşiklerin plazmaları üretilmiştir. Ayrıca bu ikili yarıiletken bileşiklerin TVA tekniği ile üç farklı kalınlıkta ince filmleri cam ve silisyum alttaşlar üzerinde üretilerek bazı fiziksel özellikleri incelenmiştir.Bu çalışma esnasında plazmalar ve ince filmler üretilirken literatürde yer almayan yeni bir fiziksel olay olan termal (ısıl) iletkenliğin de plazma ve ince film üretimi üzerine etkilerinin olabileceği gözlenmiştir. Üretilen plazmaların optik emisyon spektrometresi kullanılarak yapılan analizleri sonucunda, plazma içerisindeki parçacıklar belirlenmiş ve plazmaların saf materyal plazmaları olduğu doğrulanmıştır.İnce filmlerin yüzey özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağınım (dispersive) spektrometresi (EDS) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) cihazları ile incelenmiştir. Yarıiletken filmlerin kristal yapılarını incelerken X-Işını kırınım cihazı (XRD) kullanılmıştır. Üretilen ince filmlerin optik özelliklerini ise spektroskopik elipsometre ve Uv-Vis spektrofotometre cihazı kullanılarak incelenmiştir. Bu analizler sayesinde yarıiletken ince filmlerin kalınlık, kırılma indisi, sönüm katsayısı ve yasak enerji aralıkları gibi optiksel parametreleri belirlenmiştir.

Abstract:
Thermionic Vacuum Arc (TVA) is a pure material plasma production technique which knows in literatures. In this study, the plasma of the binary semi conductor compounds (II-VI group of periodic table) were generated by TVA, firstly. Also, these films were deposited on glass and Si substrates in different three thickness and investigated some physical properties of its.During the experimental researches and deposited on thin films, a new parameter would affect the properties of thin films, whose name is thermal conductivity of materials. Determination of particle in plasma were realized by optical emission spectroscopy (OES) and plasma it confirmed the pure materials plasmas with OES.Surface properties of produced thin films were investigated with scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), atomic force microscopy (AFM). Crystallographic data were collected by x-ray difractometer (XRD). To characterized of optical properties of thin films were used spectroscopic ellipsometer (SE) and Uv-Vis spectrophotometer. Thanks to optical research, thickness, refractive index, excretion coefficient and band gap energies of produced thin films were determined.