Yarıiletken ince filmlerin iç yapılarının incelenmesi
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Ill ÖZET YÜKSEK LİSANS TEZİ YARIİLETKEN İNCE FİLMLERİN İÇ YAPILARININ İNCELENMESİ Mehmet KAYA Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı 2001, sayfa : 103. Bu tezde, moleküler ışın epitaksi (MBE) yöntemi ile büyütülen GaAs/Si(001) filmlerinin mikroyapılan geçirmeli elektron mikroskopisi (TEM) ile incelendi. Büyütülen GaAs/Si filmleri, yaklaşık 1 nm kalınlığında 6 tane Si ara tabakalarını içermektedir. İnceleme işlemlerinde kesit-alan ve düzlem-görüntü numuneleri kullanıldı. GaAs/Si(001) kesit-alan görüntülerinde, Si(001) alt tabakası ile GaAs üst tabakası arasında düzgün bir ara yüzeyin oluştuğu ve burada çok sayıda kristal kusurlarının meydana geldiği gözlendi. Ayrıca GaAs yapısında bulunan Si ara tabakalarının dalgalı bir görünüm oluşturdukları gözlendi. Ara yüzeyde oluşan uyumsuzluk dislokasyonlarının, ara yüzeydeki zorlanmayı azalttığı ve bu dislokasyonların bazılarının üst tabakaya çıkarak tırmanıcı dislokasyonları oluşturdukları belirlendi. Tırmanıcı dislokasyonlardan bazılarının birbirleri ile etkileştiği ve bazılarının da Si ara tabakaları tarafından engellendiği gözlendi. Ayrıca tırmanıcı dislokasyonların Si ara tabakası-GaAs ara yüzeylerinde hareket ederek yeniden uyumsuzluk kusurlarını oluşturduğu tespit edildi. Böylece, dislokasyon yoğunluğunun ara yüzeyden yukarı doğru azaldığı belirlendi. Buna rağmen Si ara tabakalarında çok az sayıda uyumsuzluk dislokasyonlarının meydana geldiği fark edildi. GaAs/Si(001) kesit-alan ve düzlem-görüntü numunelerinin her ikisinde de uyumsuzluk ve tırmanıcı dislokasyonların oluştuğu gözlendi. Bu dislokasyonların 60° uyumsuzluk dislokasyonları ve kayma sistemlerinin 1/2<1 10> {111} olduğu belirlendi. GaAs/Si(001) kesit-alan numunelerinden alınan elektron difraksiyon desenleri, GaAs tabakasının örgü sabitinin küçüldüğünü gösterdi. Yine difraksiyon desenlerinden ara yüzeyde bir miktar zorun kaldığı anlaşıldı. Anahtar Kelimeler: GaAs/Si İnce Filmleri, Uyumsuzluk ve Tırmanıcı Dislokasyonlar, Dislokasyon Yoğunluğu, Ara Yüzeyler. IV ABSTRACT M. Sc. Thesis MICROSTRUCTURAL INVESTIGATION OF SEMICONDUCTOR THIN FILMS Mehmet KAYA Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Physics 2001, Page: 103, In this thesis, microstructures of GaAs/Si(001) films grown by molecular beam epitaxy (MBE) were examined by transmission electron microscopy (TEM). The GaAs/Si films subjected to this study have 6 Si interlayers of ~1 nm in thickness. Cross-sectional and plan-view samples were used to examine the microstructure of the films. It was seen that the structures have a smooth interface associating with misfit and threading dislocations between GaAs epilayer and Si substrate. Undulated Si interlayers were also observed in the structures, g.b contrast experiments were performed to find the dislocations slip systems and 60° type misfit dislocations with a/2<l 10> {111} slip system were observed in GaAs/Si heterostructures. It was obtained that the strain relaxation at the interfaces occurs by the presence of misfit and threading dislcations. The misfit dislocations run along the interfaces and some of them thread up through the epilayers producing the threading dislocations in the films. Si interlayers were found to be very effective on the threading dislocations. Consequently it was observed that the dislocation density decreases at the upper part of films due to the Si interlayers. Electron diffraction experiments were also performed to find out the strain left in the structures using the coss-sectional GaAs/Si(001) samples. Keywords: GaAs/Si Thin Films, Misfit and Threading Dislocations, Dislocation Density, Interfaces.
Collections