Silisyum nanoyapı tabanlı gaz sensörü üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında Silisyum nanoteller Metal Yardımlı Kimyasal Aşındırma yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Aşındırma işleminin ardından termal ALD kullanılarak ZnO ince filmleri Si alttaş yüzeyi üzerine biriktirilmiş ve yapının gaz sensörü özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla Si alttaş 0.02 M AgNO3 çözeltisi içine 5, 10, 30 ve 60 dakika aşındırma süreleriyle daldırılmıştır. SEM görüntüleri kullanılarak aşındırma süresi ile nanotelin uzunluğu arasında lineer bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Farklı aşındırma sürelerinde farklı uzunlukları olan nanoteller elde edilmiştir. Yaklaşık 24 nm kalınlığında ZnO ince filmleri 200 ALD döngüsü kullanılarak biriktirilmiştir. İnce filmler biriktirildikten sonra ALD ve XRD grafikleri tekrardan görüntülenip incelenmiştir. Yapının özellikleri belirlenip değerlendirildikten sonra termal buharlaştırma cihazı kullanılarak maske yardımıyla Si nanotellerden oluşan yapı üzerine Al buharlaştırılarak nokta kontaklar elde edilmiştir. Gaz sensörü ölçümleri için elde edilen bu nokta kontaklar sonucu ölçümler gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak üretilen bu yapının yüksek yüzey alanına sahip olmasından ötürü gaz sensörü özelliği sergilediği bulgusu elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Silisyum nanotel, gaz sensörü, metal oksit, atomik katman biriktirme

In this work, Silicon nanowires were fabricated using metal assisted chemical etching method. After etching process ZnO thin films were deposited onto Si substrate via ALD and gas sensor properties of this structure were characterized. For this purpose Si substrates were deep into the 0.02 M AgNO3 solution and were kept in this solution for 5, 10, 30 and 60 minutes durations. The linear relation between etching duration and length of nanowire were determined by using SEM images. We determined Si nanowire structures with different length. 24 nm ZnO thin films were deposited onto Si nanowire structures 200 cycle by using ALD. SEM images and XRD graphics were examined after thin film deposited. After we were determined properties of structure, by using thermal evaporating device Al evaporated onto this structure via hole mask. For the measurements of gas sensor properties we were obtained point contact. As a result manufactured structure has a gas sensing properties because of its large surface volume ratio. Key Words: Silicon nanowire, gas sensor, metal oxide, atomic layer deposition