Penumbuhan filem nipis β-Ga2O3 berkualiti tinggi dengan menggunakan teknik mist-CVD yang berpotensi untuk aplikasi peranti kuasa

Loh Kean Ping (P103776)

Please use this identifier to cite or link to this item: https://ptsldigital.ukm.my/jspui/handle/123456789/464241

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Mohd Ambri Mohamed, Prof. Madya Dr.	-
dc.contributor.author	Loh Kean Ping (P103776)	-
dc.date.accessioned	2023-09-26T06:49:39Z	-
dc.date.available	2023-09-26T06:49:39Z	-
dc.date.issued	2022-01-18	-
dc.identifier.other	ukmvital:126659	-
dc.identifier.uri	https://ptsldigital.ukm.my/jspui/handle/123456789/464241	-
dc.description	Galium Oksida (Ga2O3) merupakan bahan semikonduktor jalur ultra-lebar (UWBGS) yang telah dikembangkan untuk teknologi kejuruteraan canggih dan berpotensi digunakan untuk peranti kuasa disebabkan sifat bahan berkualiti tinggi dan ketersediaan dari segi ekonomi untuk substrat intrinsik. Voltan runtuh dan halaju ketepuan yang tinggi adalah keperluan penting untuk peranti kuasa generasi akan datang. Ga2O3 mempunyai potensi paling tinggi kerana sifat unggulnya berbanding dengan bahan UWBGS konvensional seperti GaN dan AlN. Di samping itu, teknik penumbuhan epitaksi filem nipis kini seperti pemendapan wap kimia logam organik (MOCVD), pemendapan laser berdenyut (PLD), pemendapan lapisan atom (ALD) dan molecular beam epitaxy (MBE) adalah kompleks dan mahal. Teknik baru iaitu mist-CVD dijalankan dalam penyelidikan ini kerana kos efektif, kurang kompleks dan keseluruhan kemampanan jangka panjang. Teknik ini bermula dikembangkan sebagai teknologi untuk menghasilkan bahan filem ferroelektrik oksida dan konduktor telus. Kaedah penumbuhan filem nipis ini dilakukan di bawah tekanan oksigen yang berlebihan dengan penggunaan gas atau larutan alkohol dan logam. Pencirian filem nipis Ga2O3 dijalankan dengan kaedah pencirian Belauan Sinar X (XRD), Spektroskopi UV-Vis, Mikroskopi Transmisi Elektron (TEM), Mikroskopi Daya Atom (AFM) dan Spektroskopi Raman. Selain itu, Cambridge Serial Total Energy Package (CASTEP) dalam Material Studio 6.1 digunakan dalam kajian simulasi filem tipis Ga2O3 berdasarkan kaedah teori fungsi ketumpatan (DFT) untuk membandingkan dan mengesahkan ketepatan antara hasilan simulasi dan eksperimen. Darjah kristaliniti β-Ga2O3 yang diperolehi adalah 95.85% pada suhu penumbuhan 700 °C. Larutan gallium acetylacetonate yang lebih pekat, kadar aliran oksigen gas tinggi digunakan dan semakin lama masa penumbuhan pemendapan, kualiti filem nipis β-Ga2O3 dapat dihasilkan. XRD menunjukkan sudut puncak pada 37.5 ° dengan satah (402) dan (201). Kepancaran dan keserapan secara keseluruhan menunjukkan bahawa β-Ga2O3 berada di kawasan UV mendalam (DUV) untuk Spektroskopi UV-Vis. Ketebalan lapisan pemendapan β-Ga2O3 didapati dengan elemen galium, Ga dan oksigen, O yang tinggi dari TEM. Selain itu, AFM menunjukkan lapisan pemendapan β-Ga2O3 yang licin dan seragam dengan purata kekasaran permukaan, Rq = 6.065 nm dan punca min kuasa dua kekasaran, Ra = 4.967 nm pada segmen garis. Ketebalan kawasan menunjukkan Rq = 6.075 nm dan Ra = 4.915 nm dari AFM. Anjakan Raman didapati 419 nm di mana ia dimiliki oleh anjakan Raman β-Ga2O3 (417-420 nm). Kesalahan anggaran keseluruhan pemalar kekisi untuk β-Ga2O3 antara simulasi dan eksperimen adalah kurang daripada 5.80% dan panjang ikatan kurang daripada 1.55 %. Jalur tenaga β-Ga2O3 dari simulasi adalah 4.80 eV manakala eksperimen adalah 4.87 eV. Perbezaan peratusan antara kedua-dua jalur tenaga ini adalah 1.44%. Selain daripada itu, sifat optik dari simulasi ini menunjukkan puncak pekali penyerapan optik berada pada julat 100 hingga 300 nm (rantau DUV) bersama dengan hasil eksperimen dari Spektroskopi UV-Vis. Semua penemuan antara hasilan eksperimen dan simulasi berdasarkan kaedah DFT adalah sepadan antara satu sama lain. Kajian ini menunjukkan penumbuhan filem nipis Ga2O3 boleh dijalankan dengan kos yang lebih rendah dengan bantuan kaedah DFT.,Sarjana Sains	-
dc.language.iso	may	-
dc.publisher	UKM, Bangi	-
dc.relation	Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)	-
dc.rights	UKM	-
dc.subject	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations	-
dc.subject	Dissertations, Academic -- Malaysia	-
dc.subject	Galium oksida	-
dc.subject	Peranti kuasa	-
dc.subject	Filem nipis	-
dc.title	Penumbuhan filem nipis β-Ga2O3 berkualiti tinggi dengan menggunakan teknik mist-CVD yang berpotensi untuk aplikasi peranti kuasa	-
dc.type	theses	-
dc.format.pages	166	-
Appears in Collections:	Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
ukmvital_126659+Source01+Source010.PDF Restricted Access		4.87 MB	Adobe PDF	View/Open

Show simple item record Recommend this item