Herhangi bir standart CMOS tümleşik devre süreciyle elde edilen kızılötesi ısılküme yapıları

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 1998

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ZEYNEL OLGUN

Danışman: Tayfun Akın

Özet:

öz herhangi bir STANDART CMOS TÜMLEŞİK DEVRE SÜRECİYLE ELDE EDİLEN KIZILÖTESİ ISILKÜME YAPILARI OLGUN, Zeynel Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Tayfun Akın Eylül 1998, 171 sayfa Isılküme tipi kızılötesi ve ısıl dedektörler, kızılötesi spektroskopi, radyometre, güvenlik sistemleri ve günlük hayatta pek çok değişik alette kullanılmaktadır. Bu çalışmada, bir CMOS üretim sürecinde üretilmiş yongaların, silisyum mikroişleme metodları kullanılarak sonradan aşındırılmasıyla elde edilmiş, küçük ve düşük fiyatlı ısılküme yapılarının gerçekleştirilmesi rapor edilmiştir. Isılküme yapılan, herhangi bir standart CMOS tümleşik devre sürecinde mevcut bulunan n-polisilisyum ve p+-difüzyon katmanlarından oluşmuş belli sayıda ısılçift yapısından oluşmaktadır. CMOS sürecinde üretilmiş ve paketlenmiş yongalar, asılı ve ısıl yalıtımlı yapıların oluşturulması için silisyum kristal yönüne bağımlı aşındırıcılarla aşındırılmıştır. Kızılötesi ışınım asılı kısmı ısıtarak asılı kısım ile silisyum yonga arasında bir sıcaklık farkı yaratır. Bu sıcaklık farkı, ısılçiftlerde sıcak ve soğuk kontakları oluşturarak açık uçlarda kendiliğinden oluşan bir gerilim farkının üretilmesini sağlar.Bir 1.2um tek polisilisyum, çift metal CMOS süreci kullanılarak bir test yongası üretilmiştir. Bu yonga, üç değişik ısılküme yapısıyla birlikte CMOS katmanlarının ısıl öziletkenlik (k) ve Seebeck katsayısı (a) gibi ısıl parametrelerinin ölçümü için değişik test yapıları içermektedir. Ölçümler sonucunda, n-polisilisyum ve p+-difüzyon katmanlarının Seebeck katsayıları sırasıyla -320±15uV/K ve 430±20uV/K bulunmuştur. Bu da, üretilen ısılküme yapılarım oluşturan ısılçiftler için toplam 750+35uV/K'lik bir Seebeck katsayısına tekabül etmektedir. Bunların dışında, bu tezde, ısılküme yapılarının konrollü bir şekilde aşındırılmaları için uygulanan elektrokimyasal aşındırma durdurma teknikleri rapor edilmiştir. Anahtar kelimeler: ısılçift, ısılküme, ısıl öziletkenlik, Seebeck katsayısı, yanıtlama, gürültüye eşdeğer güç, algılama, yön bağımlı aşındırma. VI