GaN ince filmlerin ESR spektroskopisi ile incelenmesi

Bu tez çalışmasında; günümüzde özellikle elektronik sektöründe yaygın olarak kullanılan Galyum Nitrür (GaN) örneğinin karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. GaN epitaksiyel yapıları, farklı üretim koşullarının sonucu olarak farklı seviyelerde karbon katkılanarak üretilmektedir ve örneklerin içerdikleri karbon oranı arttıkça elektriksel özelliklerinin iyileştiği bilinmektedir. Tez çalışması süresince, farklı karbon miktarları içeren GaN örneklerinin manyetik, yapısal, optik özelliklerini irdelemek amacıyla X-Işını Kırınımmetresi (XRD), ESR, Fotolüminesans (PL), İkincil İyon Kütle Spektroskopisi (SIMS) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen deneysel bulgular ile büyütülen GaN örneklerindeki karbon miktarı arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Bu çalışmalara ek olarak hasar/kusur durumunun, üç farklı seviyede karbon katkısı bulunan GaN örnekleri kullanılarak üretilen transistörlerin, fabrikasyon adımlarına bağımlılıkları da irdelenmiştir. XRD bulgularından, GaN epitaksiyel yapısı içerisine katkılanan karbon ile ilgili bilgi edinilmiştir. ESR bulguları, GaN epitaksiyel yapısındaki hasar merkezleri hakkında bilgi vermiştir. Aşındırma gücünün ESR sinyal şiddetini arttırdığı, tavlama süresinin ise ESR sinyal şiddetinde azalmaya neden olduğu görülmüştür. PL sonuçları, karbon katkılı GaN epitaksiyel yapısının 2,2 eV'da yayınım bandı verdiğini göstermiştir. AFM sonuçları, örneklerin içerdiği karbon miktarı arttıkça yüzey pürüzlülüğünün arttığını göstermiştir. SIMS sonuçları, GaN epitaksiyel yapısına katkılanmış karbon miktarları hakkında nicel bilgi vermiştir.