- Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Dergisi
- Vol: 24 Issue: 70
- Yarıiletken Aygıt Karakterizasyonu için Arduino UNO Tabanlı Otomatik Hall/Direnç Ölçüm Sistem Tasarı...
Yarıiletken Aygıt Karakterizasyonu için Arduino UNO Tabanlı Otomatik Hall/Direnç Ölçüm Sistem Tasarımı ve Uygulaması
Authors : Tayyar GÜNGÖR, Ebru GÜNGÖR
Pages : 205-212
Doi:10.21205/deufmd.2022247019
View : 14 | Download : 3
Publication Date : 2022-01-17
Article Type : Research
Abstract :Bu çalışmada, yarıiletkenlerin aygıt karakterizasyonu için ortam koşullarına bağlı değişimlerde olası kullanıcı hatalarını, maliyet ve zahmeti azaltmak amacıyla Arduino UNO ile kontrol edilen otomatik Hall/Direnç (OHD) ölçüm sistem tasarımı yapılarak, çeşitli yarıiletken örnekler üzerinde kullanımı test edilmiştir. Geliştirilen bu sistemde yarıiletken örnek yüzeyinde oluşturulan Van der Pauw konfigürasyonundaki elektriksel kontaklar, on iki adet tek-kontak rölenin uygun olan çıkışlarına 8-bitlik kontrol sinyali ile yönlendirilmiştir. Bu işlem, uygun kontrol sinyalleri ile test edilen devre elemanının (DUT) belirli terminallerinden akım uygulanmasını ve bu akımın neden olduğu gerilim farkının ilgili kontaklar arasından ölçülmesini sağlamaktadır. Deneysel verilerin toplanması, istatiksel analiz ve gerekli diğer hesaplamalar ardışık olarak aynı bilgisayar programı içinde yapılabilmektedir. Dolayısıyla sistematik, hızlı ve güvenilir bir karakterizasyon yapılması mümkün hale gelmektedir. Tararlanan bu sistem ile seri şekilde yüzey direnci, özdirenç ile manyetik alan etkisindeki taşıyıcı konsantrasyonu, taşıyıcı türü, mobilite değerleri belirlenebilmektedir. Sistemin uygulamadaki performansı referans örnekler için test edildiğinde, elde edilen ölçüm sonuçları arasında oldukça iyi bir uyum olduğu gözlenmiştir. Diğer taraftan yeni tasarım ölçüm sistemi ile daha düşük maliyetli ve taşınabilir bir yapı oluşturulabilmiştir. Bu tasarlanan yeni OHD ölçüm sistemi yarıiletkenlerin sıcaklık, ışık şiddeti ve dalgaboyuna bağlı olarak karakterize edilmesi için de oldukça elverişli özelliklere sahiptir.Keywords : Hall mobilitesi, Taşıyıcı konsantrasyonu, Van der Pauw tekniği, Yüzey direnci, Arduino UNO