İki boyutlu malzemelerden nanoaygıt tasarımı ve fabrikasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERVE ACAR
Danışman: Mehmet Ertuğrul
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Bu çalışmada, iki boyutlu (2B) sürekli filmler üzerine yüksek performanslı elektronik aygıt üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda 2B malzemeler büyük alan, sürekli, homojen ve yüksek kalitede büyütülmüştür. Farklı kalınlıklarda büyütülen WS2 ve MoS2 filmlerin yanı sıra, bu 2B malzemelerden oluşturulan heteroyapıların da fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu yapılmıştır. Ayrıca sürekli filmler ve heteroyapılar üzerine üretilen aygıtların performanslarının değerlendirilmesi ve FET'lerin ambipolar özellik gösterip göstermeme durumlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: 2B'li MoS2 ve WS2 sürekli filmler RFMS yöntemi kullanılarak tek bir adımda farklı kalınlıklarda büyütülmüştür. Bu filmlerin yapısal ve morfolojik analizleri için optik mikroskop, SEM, XPS, XRD, AFM, Raman ve Raman haritalama kullanılmıştır. 2B film tabanlı elektronik aygıtlar tek bir litografi adımı ile oluşturulmuştur. Bu aygıtların davranışlarının analiz edilmesi için tez kapsamında geliştirilen bir ölçüm sistemi kullanılmıştır. Bulgular: Büyütülen filmlerin yapısal, kimyasal, morfolojik ve optik analizlerinden, sürekli, geniş alan ve homojen olarak WS2 ve MoS2 filmlerin RFMS (Radyo Frekans Magnetron Saçtırtma) yöntemi ile başarılı bir şekilde büyüdüğü gösterilmiştir. Üretilen FET'lerin ambipolar özellik gösterdiği ortaya konulmuştur. Özellikle heteroeklem FET'lerde ambipolaritenin voltaj ile kontrol edilebildiği bulunmuştur. Sonuç: 2B'li malzemelerin laboratuvar çalışmalarından, endüstriyel devre seviyesindeki uygulamalara geçmesinin önündeki en büyük engel olan büyük alan ve sürekli film olarak büyüme problemine öneri olarak sunulan RFMS yöntemi ile büyük alan ve sürekli filmler elde edilmiştir. Büyütülen filmlerden, aynı alttaş üzerine kolay ve ucuz bir şekilde tek bir litografi adım ile onlarca FET, p-n eklem ve gözenekli silisyum tabanlı FET elde edilmiştir. Üretilen aygıtların elektronik endüstrisinde önemli bir potansiyele sahip olduğu sonucuna varılmıştır.