Silikon nano-tel üretimi ve uygulamaları

Bu tez, silikon nanotellerin imalatına ve bunların MOS kapasitör olarak uygulamalarına odaklanmaktadır. Silikon nanoteller (SiNW'ler) metal yardımlı kimyasal aşındırma methodu (MACE) kullanılarak üretildi ve işlem sırasında prekursör olarak AgNO3, HF ve H2O2 kullanıldı. Silikon nanoteller, üç farklı silikon alttaş örnekleri kullanılarak üretildi ve HF/H2O2/H2O içinde 10 dakika, 30 dakika ve 60 dakika boyunca aşındırıldı. Daha sonra SiO2, n-Si (100) ve SiNWs/n-Si (100) alt taşlar üzerine kuru ve ıslak oksidasyon yöntemleri kullanılarak 1000°C'de 30 dakika boyunca difüzyon fırınında büyütüldü. SiNW'ler ve SiO2/SiNW'lerin kristal yapıları ve yüzey morfolojileri, x-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) tekniği ile araştırıldı. Kapasitörlerin elektriksel özelliklerini araştırmak için 1MHz'de SiNW'siz MOS kapasitör ve 1µm, 2µm ve 4µm uzunlukları için SiNW kapasitörlerin kapasitans-voltaj(C-V) ölçümleri yapılmıştır. SiNW'leri olmayan MOS kapasitör, en yüksek kapasitans değerine ve yaklaşık 4.18'lik hesaplanan en yüksek dielektrik sabit değerine sahip olduğu bulundu. Bununla birlikte, SiNW kapasitör uzunluğunun artmasıyla birikim bölgesindeki oksit kapasitansının değeri azalmıştır. 1µm SiNWs kapasitör en uygun değer olarak seçilmiştir çünkü bu kapasitör diğer SiNWs kapasitörlere kıyasla en yüksek oksit kapasitansına ve yüksek k değerine sahiptir. Bu nedenle bu kapasitör 1Gy ile 40Gy arasında değişen farklı dozlarda gama ışını kaynağı kullanılarak ışınlanmıştır. Radyasyon dozu arttıkça kapasitans değerinin arttığı tespit edildi. Ayrıca, sonuçlar, gama ışıması sırasında ara yüzey durumlarının yoğunluk(Dit), oksit tuzak yükler yoğunluğu(∆Not) ve ara yüzey tuzak yüklerinin ∆Nit indüklendiğini göstermiştir.