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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- H. Fujikawa,Y.Taga, “Effects of additive elements on electrical properties of tantalum oxide films”, Applied Physics., 75: (1994) 2538-2542.
- 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.
- 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
Authors
Publication Date
December 30, 2018
Submission Date
May 30, 2018
Acceptance Date
August 14, 2018
Published in Issue
Year 2018 Volume: 6 Number: 4
Cited By
Atomik Katman Biriktirme Tekniğine Genel Bakış: Zno, Tio2 Ve Al2o3 Filmlerin Üretimi
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
https://doi.org/10.29109/gujsc.593292Elektrodepolama ile Üretilen CoNi Alaşım İnce Film Kaplamaların Yapısal ve Manyetik Özellikleri Üzerine Ek Katkı Maddelerinin Etkisi
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
https://doi.org/10.29109/gujsc.569110
