RF saçtırma yöntemi ile galyum oksit (Ga2O3) ince filmlerinin büyütülmesi yapısal, morfolojik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Growth of gallium oxide (Ga2O3) thin films by RF sputter, investigation of structural, morphological and optical properties
Yazar: HÜLYA AKÇAY
Danışman: PROF. DR. MUTLU KUNDAKÇİ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Katıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasının amacı p-tipi Silisyum ve cam alt taşlar üzerine farklı basınç ve sıcaklık altında büyütülen Galyum Oksit (Ga2O3) ince filmlerinin yapısal, morfolojik ve optik özelliklerinin incelenmesidir.   
Yöntem: Bu çalışmada, Galyum Oksit (Ga2O3) ince filmleri Radyo Frekans (RF) Manyetik Saçtırma yöntemi kullanılarak farklı alt taşlar üzerine farklı basınç ve sıcaklıklarda büyütülmüştür. Büyütülen numunelerin yapısal özellikleri X-Işınları Kırınım Difraktometresi (XRD), morfolojik özelikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile optik özellikleri Ultraviyole- Görünür Dalga Boyunda Optik Soğurma Yöntemi ile deneysel olarak belirlenmiştir. 
Bulgular: XRD analizinden, ince filmlerin monoklinik ve kübik yapıya sahip olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca filmlerin yönelimi, kristal tanecik boyutu ve örgü sabitleri hesaplanmıştır. AFM ölçümlerinden ince filmlerin morfolojik özellikleri ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. SEM resimleri, büyütülen ince filmlerin hemen hemen homojen olduğunu ve tanecikli periyodik yapıda büyüdüğünü göstermiştir. Soğurma ölçümleri analizinden, optoelektronik aygıtlar için çok önemli bir parametre olan optik bant aralığı ve enerji değerleri hesaplanmıştır. 
Sonuç: Büyütme basınçlarının ve sıcaklıklarının değiştirilmesi ve farklı alt taş kullanılması ile malzemenin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine etkileri değerlendirilmiş ve analiz edilmiştir.

Abstract:
Purpose: The aim of this thesis is to search the structural, morphological and optical properties of Gallium Oxide (Ga2O3) thin films grown under different pressure and temperature on p-type silicon and glass substrates.
Method: In this study, Gallium Oxide (Ga2O3) thin films were grown using by Radio Frequency (RF) Magnetic Sputtering method on different substrates at different pressures and temperatures. The structural properties of the grown samples were determined experimentally by X-Ray Diffractometer (XRD), morphological properties by Scanning Electron Microscope (SEM), Atomic Force Microscope (AFM) and optical properties by Ultraviolet-Visible Wavelength Optical Absorption Method.
Findings: From XRD analysis, it has been determined that thin films have monoclinic and cubic structures. In addition, orientation, crystal particle size and lattice constants of the films were calculated. Morphological properties and average surface roughness values of thin films were obtained from AFM measurements. SEM pictures showed that the thin films grown were almost homogeneous and grew in a granular periodic structure. Optical band gap and energy values, which is a very important parameter for optoelectronic devices, were calculated from the analysis of absorption measurements.
Results: The effects on the structural, morphological and optical properties of the sample by changing the growing pressures and temperatures and using different substrates were evaluated and analysed.