Research Article

Sol-Gel Döner Kaplama Yöntemiyle Oluşturulmuş Ta2O5 İnce Film Kondansatörün Düşük Sıcaklık Bölgesi Dielektrik Özellikleri ve AC İletkenlik Davranışı

Volume: 6 Number: 4 December 30, 2018
TR EN

Sol-Gel Döner Kaplama Yöntemiyle Oluşturulmuş Ta2O5 İnce Film Kondansatörün Düşük Sıcaklık Bölgesi Dielektrik Özellikleri ve AC İletkenlik Davranışı

Öz

Kalınlığı 75 nm olan tantal penta oksit (Ta2O5)  ince film kondansatör Sol-Gel döner kaplama işlemi ile Corning cam taşıyıcılar üzerinde elde edildi ve film kondansatörün dielektrik sabiti  ε¢,  dielektrik kayıp faktörü ε² ve AC iletkenlik davranışı 293–193 K sıcaklık aralığında, 10 Hz–100 kHz frekans değerlerine bağlı olarak incelendi. Ta2O5 ince film kondansatörün dielektrik sabiti ε¢, azalan sıcaklıkla 1 kHz değeri için, 293–193 K aralığında 15 ila 7 değerlerinde bulundu. Dielektrik sabiti ε¢ ve dielektrik kayıp ε² nün azalan sıcaklık ve frekans değerleri ile azalmakta olduğu belirlendi. Maksimum engel yüksekliği  Wm, farklı sıcaklıklarda  dielektrik kayıp faktörü ε" nün frekansa bağlılığından hesaplandı ve değeri sırasıyla 10 Hz–2 kHz ve 2 kHz–12 kHz frekans aralığı için 0,14 eV ve 0,093 eV olarak bulundu. Bu tip dielektrik özellikler taşıyıcı zıplama, yüzeylerarası ve dipolar polarizasyon mekanizmaları ile ilişkilendirildi. Ta2O5 ince film kondansatörün AC iletkenliğinin sıcaklığa bağlılığının yüksek frekans bölgesinden çok düşük, frekans bölgesine bağlı olduğu bulundu. AC iletkenliğin sıcaklığa bağlılığının engel üzerinden zıplamayla ilişkilendirilmiş (CBH) modeli ile uyumlu olduğu belirlendi.

Anahtar Kelimeler

References

  1. C.T. Wu, F.H. Ko, and C.H. Lin, “Self-organized tantalum oxide nanopyramidal arrays for antireflective structure”, Applied Physics Letter, 90: (2007) 171911-171913.
  2. L. Chen, H. Nishimura, K. Fukumi, J. Nishii, K. Hirao, Fabrication of multilayer thin film filters by hydrofluoric acid bonding, Applied Surface Science, 253: (2007) 4906-4910.
  3. M. Kadoshima, M. Hiratani, Y. Shimamoto, K. Torii, H. Miki, S. Kimura, T. Nabatame, “Rutile-type TiO2 thin film for high-k gate insulator”, Thin Solid Films, 424: (2003) 224-228.
  4. K.W. Kwon, I.S. Park, D.H. Han, E.S. Kim, S.T. Ahn, M.Y. Lee, “Ta2O5 capacitors for 1Gbit DRAM and beyond”, IEEE International Electron Device Meeting, 94: (1994) 835-838.
  5. Y.Takaishi, M. Sakao, S. Kamiyama, H. Suzuki, W.Watanable, “Low-temperature integrated process below 500oC for thin Ta2O5 capacitor for giga-bit DRAMs”, IEEE International Electron Device Meeting, 94: (1994) 839-842.
  6. H. Fujikawa,Y.Taga, “Effects of additive elements on electrical properties of tantalum oxide films”, Applied Physics., 75: (1994) 2538-2542.
  7. R.F.Cava, W.F. Peck Jr., J.J. Krajewski, “Enhancement of the dielectric constant of Ta2O5 through substitution with TiO2”, Nature, 377: (1995) 215-217.
  8. N. Arshi, J. Lu, C.G. Lee, B.H. Koo, F. Ahmed, “Effect of substrate temperature on the properties of electron beam deposited tantalum films”, Thin Solid Films, 546: (2013) 22-25.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Metrology, Applied and Industrial Physics

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 30, 2018

Submission Date

May 30, 2018

Acceptance Date

August 14, 2018

Published in Issue

Year 2018 Volume: 6 Number: 4

APA
Yıldırım, S. (2018). Sol-Gel Döner Kaplama Yöntemiyle Oluşturulmuş Ta2O5 İnce Film Kondansatörün Düşük Sıcaklık Bölgesi Dielektrik Özellikleri ve AC İletkenlik Davranışı. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 6(4), 851-861. https://doi.org/10.29109/gujsc.428691

Cited By

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526