SnO2 ince film gaz sensörlerinin geliştirilmesi

Bu tez çalışması kapsamında, RF magnetron püskürtme sistemi kullanılarak Si ve cam alttaşlar üzerine farklı kalınlıklarda (212 nm, 258 nm, 412 nm) katkısız SnO2 ince filmler kaplandı. Üretilen filmlerin yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel karakteristiklerini belirlemek amacıyla sırasıyla XRD, AFM, UV-Vis ve Hall etkisi ölçüm sistemleri kullanıldı. Yapısal analizler sonucunda Si alttaşlar üzerinde SnO2 filmlerin oluştuğu tespit edildi. Filmlerin yüzey morfolojisi analizleri sonucunda yüzey pürüzlülük değerleri belirlendi. Katkısız SnO2 ince filmlerin enerji bant aralığı değerleri cam üzerine kaplanan numunelerin optik analizleri aracılığıyla belirlendi. Si alttaş üzerine farklı kalınlıklarda katkısız olarak kaplanan SnO2 ince filmlerin özdirenç ve Hall etkisi ölçümleri Van der Pauw tekniği kullanılarak 25-350 K sıcaklık aralığında 0,4 T'lik sabit manyetik alan altında gerçekleştirildi. SnO2 ince filmlerdeki mevcut iletim mekanizmasının metalik iletim olduğu tespit edildi. Gerçekleştirilen karakterizasyonlar neticesinde Numune C olarak adlandırılan katkısız SnO2 ince filminde gaz sensörü üretimine uygun parametreler olduğu tayin edildi. SnO2 gaz sensör aygıt üretimi; sırasıyla ısıtıcı fabrikasyonu, elektrot fabrikasyonu ve algılayıcı tabaka fabrikasyonu litografik işlem basamakları uygulanarak gerçekleştirildi. Üretilen gaz sensörünün, belirli çalışma sıcaklığında (25 °C, 100 °C, 200 °C), farklı bütan gazı konstantrasyonları (Hava, 250 ppm, 500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm) altında gaz algılama özellikleri incelendi. Bütan gazına karşı duyarlılıkların 25 °C için ~% 0.45, 100 °C ve 200 °C için ise ~% 5 olduğu tespit edildi.