İnce film üretim teknikleri

Yıl 2012, Cilt: 28 Sayı: 5, 389 - 404, 01.10.2012

Savaş Sönmezoğlu Mehmed Koç Seçkin Akın

Öz

Son yıllarda yapılan araştırma ve geliştirme çalışmaları arasında büyük bir ivme kazanan ince filmler, elektronik aygıt teknolojisinin temelini oluşturmaktadır. Çok geniş bir yelpazede kullanım alanına sahip olan ince filmlerden elde edilen performans oldukça önemli bir parametredir. Bunun nedeni elde edilen performanıns üretim teknikleriyle doğrudan ilişkili olmasıdır. Üretim teknikleri ve üretim koşullarındaki farklılıklar ince filmlerde hacimli malzemelerde bulunmayan pek çok özelliği ortaya çıkarmaktadır. Bu özellikler, ince film malzemelere hacimli malzemelere göre üstün özellikler kazandırmakta ve yeni çalışmaların önünü açmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte ince filmlerin üretilmesinde birbirine alternatif olabilecek yeni üretim teknolojileri ortaya çıkmış ve geliştirilmiştir. Bu çalışmada katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç farklı fazda gerçekleştirilen bu teknikler alt türleriyle detaylı bir şekilde anlatılmış, avantaj ve dezavantajlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, çözeltinin pH değeri, sıcaklığı ve reaksiyon zamanı, çözücü konsantrasyonu, kullanılan katalizörlerin yapısı ve konsantrasyonu, tavlama sıcaklığı ve süresi, kurutma ve kurutma atmosferi, alttaş gibi parametrelerin film kalitesine, filmin kalınlığına ve üretim maliyetine etkisi araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

İnce filmler, İnce Film Üretim Teknikleri, Buhar Fazda Biriktirme, Sıvı Fazda Biriktirme, Katı Fazda Biriktirme

Thin film production techniques

Öz

Thin films forming the basis of electronic device technology have gained a great acceleration between the research and development studies in recent years. The resulting performance obtained from the thin films having a wide range of using area, is very important parameter, and this is also directly related to the production techniques. Differences in production techniques and production conditions in thin films, reveals many properties not being in bulk materials. These properties give superior properties to thin-film materials than bulk materials, and lead the way for new studies by the development of technology. New production technologies have emerged and developed as an alternative to each other in production of thin films. In this study solid, liquid and gas phases in three different with sub-types of these techniques are described in detail and also investigations of their advantages and disadvantages are intended. Furthermore, the parameters such as Ph value of the solution, temperature and reaction time, solvent concentration, structure and concentration of the used catalyzer, annealing temperature and annealing time, drying and drying atmosphere, substrate are investigated the effect on film quality, film thickness and production cost.

Anahtar Kelimeler

Thin Films, Thin Film Production Techniques, Vapor Phase Deposition, Liquid Phase Deposition, Solid Phase Deposition

Kaynakça

• Bilgin, V., ZnO Filmlerinin Elektrik, Optik, Yapısal ve Yüzeysel Özellikleri Üzerine Kalay Katkısının Etkisi, Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir, 2003.
• Pejova B., et al., Structural and Optical Properties of Chemically Deposited Thin Films of Quantum-Sized Bismuth (III) Sulfide, Materials Chemistry and Physics, 99, 39–49, 2006.
• Horzum, Ş., Kimyasal Olarak Kaplanmış CuO2 İnce Filmlerin Yapısal, Elektriksel ve Optiksel Özelliklerinin Advanced Materials, s.341, Springer, 2010.
• John, E.M., Physical Vapor Deposition of Thin Films, s. 336, Wiley-Interscience, 2000.
• Eliezer, G., Physical Electrochemistry: Fundamentals, Techniques and Applications, s. 394, Wiley-VCH, 2011.
• Gerhard, W., Nanostructured Materials, s. 384, Elsevier Science, 2009
• Türküz, C., Ark PVD Yöntemi ile TiN Kaplanmı Kesici Takımların Karakterizasyonu ve Performanslarının İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 1997.
• Oktay, G., Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) Yöntemi, Galvanoteknik, 2006. Ürgen, M., Modern Surface Modif. Tech. Ders Notları, İ.T.Ü., İstanbul, 2005.
• Rointan, F., Handbook of Hard Coatings, Deposition Technologies, Properties and Applications, Noyes Publications /William Andrew Publishing, LLC., U.S.A. 2001.
• David A., Shah S.I., Handbook of Thin Film Process Technoloy, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 1995.
• Kiyotaka W., Shigeru H., Handbook of Sputter Deposition Technology, Hardcover, 1992.
• ASM Handbook, Friction, Lubrication, Coatings and Surface Treatments, PVD and CVD Coatings, pp.840-849, 18, ASM International-USA,1992.
• George, J., Preparation of Thin Films, Marcel Dekker, Inc., New York, 1992.
• Wasa, K., Hayakawa, S., Handbook of Sputter Deposition Technology, Noyes Publication, New Jersey, 1992.
• Vossen, J.V., Kerner, W., Thin Film Processes II, Academic Press, Boston, 1991.
• Cansever, N., Manyetik Alanda Parçacık Sıçratma Yönteminde Son Gelişmeler, Mühendis ve Makine, 496, 2001.
• Xiu-Tian, Y., Yongdong. X., Chemical Vapour Deposition: An Integrated Engineering Design for Advanced Materials, s.341, Springer, 2010.
• Ekinci, H., Metal-organik Kimyasal Buharlaştırma Yöntemi ile Kristal Büyütme (MOCVD) Sisteminin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas, 2008.
• Jeffrey B.C., George, W., Scherer Sol-gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-gel Processing, s. 908, Gulf Professional Publishing, 1990.
• Klein L.C., Sol-Gel Technology for Thin Films, Fibers, Preforms, Electronics, and Specialty Shapes, s.407, William Andrew, 1988.
• Alan P.C., Introduction to Sol--Gel Processing: The International Series in Sol-Gel Processing: Technology & Applications, s. 408, Kluwer Academic Publisher, 1998.
• Hasançebi, Ö., Electrical, Structural and Optical Properties of Copper Oxide Thin Films Prepared by Sol-Gel Method, Yüksek Lisans Tezi, Ankara University, Ankara, 2006.
• Canci, U., CBD Yöntemiyle Hazırlanmış Katkılı ve Katkısız CdS İnce Filmlerin Elektriksel ve Optik
• Schweitzer, P., Corrosion and Corrosion Protection Handbook, s. 682, CRC Press, 1988.
• Suryanarayana, Processing Pergamer Materials Series, New York, USA, 313-344, 1999. C.C., Nanostructed of Materials,