Nano ölçekli vanadyum oksit ince filmlere uygulanan ısıl işlemin film yapısına etkisinin karakterizasyonu

Abstract

Bu tezde soğutmasız kızıl-ötesi termal dedektör malzemesi olarak kullanılan malzemelerden biri olan vanadyum oksit ince filmlerin yapısal karakterizasyonu incelenmiştir. Vanadyum oksit (VOx), 680 C sıcaklıkta yarı-iletken fazdan iletken faza geçiş(MIT) göstermektedir. Mikro elektronik cihazlarda, sensörlerde, mikroelektromekanik (MEMS) ve optoelektronik aygıtlarda kullanılmaktadır. Vanadyum oksit numuneler 20,100 ve 150 nm kalınlıklarında üretilmiş olup farklı O2/Ar oranlarında , Si ve SiN altlıklar üzerine büyütülmüştür. Büyütme işlemi için vurmalı DC magnetron reaktif sıçratma tekniği kullanılmıştır. Gerekli ısıl işlemler yapılarak malzemenin uygulama için istenilen şartlara göre elektiriksel ve yapısal optimizasyonu sağlanmaya çalışılmıştır. Numunelerin uygulamaya uygun olması için 105-106 ? direnç aralığında ve 2 %/°C den büyük TCR değerine sahip olmalıdır. Bu tez kapsamında 1 x 106 ? dirence ve -3,5 %/°C TCR değerine sahip numune üretilebilmiştir ve ısıl işlem yaparak direnci azaltılıp TCR değeri sabit tutulmaya çalışılmıştır. Elektiriksel karakterizasyonu için dört nokta iğne tekniği, yapısal karakterizasyonu için X-Ray difraksiyonu, X-Ray reflektometresi ve Raman spektroskopisi tekniği kullanılmıştır.