TLM metodu ile grafen üzerine yapılan metal kontakların direncinin belirlenmesi

Abstract

Grafen Alan Etkili Transistör üretiminde elektriksel iletimi sağlamak amacıyla grafene elektriksel kontaklar yapılmaktadır. Kontak yapılan her bir metal kendine özgü kontak direnci oluşturmaktadır. Düşük kalitedeki metal kontaklar grafen kullanılan elektronik aygıtlarda grafenin yüksek performansını kötüleştirmekte ve de umut vadeden bir malzeme olmaktan çıkarmaktadır. Bundan dolayı grafene kaliteli omik kontaklar oluşturmak bilim açısından bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Yapılan bu tez çalışmasında grafen üzerine İndiyum/Altın (8/20 nm), Kadmiyum/ Altın (8/30 nm) ve Krom/Altın-Germanyum (3/50 nm) kontakları üretilmiş ve bu kontakların elektriksel iletim açısından kalitesi TLM yönteminden elde edilen kontak dirençleri ile belirlenmiştir. Elde edilen kontak özdirençleri İndiyum/Altın kontak için 1800 Ωµm, Krom/Altın-Germanyum kontak için 1475 Ωµm elde edilirken Kadmiyum/ Altın kontak için bu değer 546 Ωµm bulunmuştur. Literatür incelendiğinde Kadmiyum/Altın kontak için bulunan değer diğer metallere göre oldukça umut vaat edici görünmektedir. Ayrıca yapılan ölçümlerde Kadmiyum/Altın kontağın özdirencinin uygulanan kapı voltajından bağımsız bir karakteristik sergilediği saptanmıştır.

While Graphene Field Effect Transistor is fabricated, metal electrical contacts are deposited on graphene to provide electrical transmission. Each metal has different specific contact resistance. Low-quality metal contacts cause performance killer effect and remove high performance of promising material, graphene. Therefore, forming high quality ohmic contacts to graphene is essential in terms of science. In this thesis Indium/Gold (8/20 nm), Cadmium/Gold (8/30 nm) and Chrome/Gold-Germanium (3/50 nm) contacts are made on the graphene and in terms of electrical conduction the contact quality is determined from TLM measurements. The spesific contact resistivity was found as 1800 Ωµm for Indium/Gold contact, 1475 Ωµm for Chrome/Gold contact and 546 Ωµm for Cadmium/Gold contact, respectively. When reviewing the literature, Cadmium/Gold contact seem to be quite promising material. Furthermore, it was found that spesific resistance of Cadmium/Gold contact shows independent characteristics from the applied gate voltage.