MİKROELEKTRONİKTE YENİ BİR ADIM:BİLKENT FİZİK BÖLÜMÜ İLERİ ARAŞTIRMA LABORATUVARI

vunma Sanayii Müsteşarlığı ve Üni

versite Mütevelli heyetinin katkılarıy

la öncelikle mikro ve optoelektronik

konularında araştırma ve geliştirme

yapmak ve bu konuda ekonominin

ihtiyacı olan insan gücünü yetiştir

mek üzere İleri Araştırma Laboratu

varlan'nı (İAL) kurmuştur. lAL'in te

MİKROELEKTRONİKTE YENİ mel çalışma konusu galyum arsenit gibi III V yarıiletkenleri ile onların alaşımlarına dayalı opto ve mikroe

BİR ADIM: lektronik yapıların tasarım ve proto tip üretimini gerçekleştirmek ve bu

aygıtların ve bu aygıtlarda kullanılan

Bİ LKENT F İ Z İ K malzemelerin fiziksel özelliklerini in celemektir. Periyodik tablonun III. ve

B Ö L Ü M Ü İ LERİ V. kolon elementlerinin alaşımların dan oluşan yarıiletkenler, mikroe lektroniğin klasik malzemesi olan si

A R A ŞT I R M A lisyum ile karşılaştırıldığında üstün optik ve elektronik özelliklere sahip

LABORATUVARLARI

tir. Bu malzemeler, yük taşıyıcıları nın üstün hareketliliğinin sonucu ola rak ortaya çıkan yüksek çalışma

frekanslarının yanısıra, oluşturabildi

ği sayısız alaşımlarla diyot laser tek

nolojisinde görünür bölgeden kızıl

ötesine kadar çok çeşitli dalgaboyla

rında ışık kaynakları ve algılayıcıları

sağlamaktadırlar. Bilindiği gibi ışıma

özelliği olmadığından silisyumdan di

yot laserler yapmak mümkün değil

dir. Teknolojik alanda İAL bir yandan

mikroelektroniğe diğer yandan opto

elektroniğe yönelmiştir. Mikroelektro

nikte hedef yüksek frekanslarda çalı

şan MESFETlerle başlayarak

tümleşik mikrodalga devrelerin

(MMIC) geliştirilmesi, optoelektronik

te ise laser diyotlar gibi ışık kaynak

ları ve fotoalgılayıcıların gerçekleşti

rilmesidir.

Temel

bilim

araştırmalarında ise, İAL öncelikle

Prof. Dr. Atilla AYDINLI

nanosistemlerin (1E 9m boyutların da) fiziğine yönelmeyi planlamakta

Bilkent Üniversitesi, Fizik Bölümü dır. Bunlar arasında düşük boyutlu

(2, 1 ve 0) yarıiletken sistemlerinin

G ÜNÜMÜZ teknolojisinin gittikçe artan bölümünü mikroelektronik temeli ne dayalı ileri teknoloji lerin oluşturduğu artık inkar edilemez bir ger

loji ürünleri gittikçe küçülmektedirler. Bu yönleriyle en önemli özellikleri, bu ürünlerin taklit edilemez oluşudur. Kaldı ki bu ürünlerin satın alınmaları, kalite kontrolü ile bakımlarının yapıl ması dahi yüksek seviyede bilgi biri

elektronik ve optik özellikleri başta gelmektedir.

Laboratuvarlar 11 Om2 10.000 sınıfı ve 55 m2 100 sınıfı temiz odalarda kurulmuştur. Temiz odalarda sıcaklık

çektir. İletişimden biyoteknolojiye, kimi gerektirir. Ülkemizde bunun ör 21 ±1°C, nisbi nem oranı ise %45 ±

ulaşımdan genetik mühendisliğine nekleri hormonlu et ithalatından %5 olarak düzenlenmiş olup sistem

kadar çok geniş bir alanı kapsa Çernobil kirlenmesine kadar birçok kesintisiz 24 saat çalışan soğutma,

yan ileri teknolojilerin ana girdisi defa görülmüştür.

ısıtma ve filtreli havalandırma birim

yüksek seviyede yetişmiş insan

leriyle desteklenmektedir. Laboratu

gücü ve temel bilim bilgisidir. Ge Dünya ekonomisinde temel bilim ge var yardımcı tesisleri 50 kW kesinti

nelde ağırlıklı olarak yapısını mik tirdiği katma değerin hızla arttığı bir siz güç kaynağı, 2.5 tonluk sıvı azot

ro ve optoelektronik aygıtların dönemde Bilkent Üniversitesi Fen deposu, basınçlı temiz hava ve azot

oluşturması yüzünden ileri tekno Fakültesi Fizik Bölümü, M.S.B. Sa dağıtım sistemi, 35 kW soğutma su

389 E L E K T R İ K MÜHENDİSLİĞİ

yu tesisi, özel gazlar için oda ve da ğıtım sistemi ile 350 kVA lık güç üre tecinden ibarettir. Laboratuvarın araştırma teçhizatı araştırma hedef leri doğrultusunda seçilmiş olup aygıt üretiminde kullanılanlar kısaca şöyle sıralanabilir: özellikle Schottky ek lemlerinin elde edilmesinde Ti, W, Pt gibi metal ince tabakaların kaplan masında kullanılmak üzere elektron demetli ultra yüksek vakumda buhar laştırma sistemi, ohmik eklemlerin el de edilmesinde kullanılacak ısıl bu harlaştı rıcı birimi ile yalıtkanlar da dahil her türlü tabaka kaplayabilen magnetrol çığlaması (sputtering) biri mini içeren yüksek vakum sistemi, yarıiletken, metal ve oksit tabakala rında gerekli desenleri elde etmek üzere reaktif iyonla aşındırma birimi, 3 saniyede 1200°C sıcaklığa çıkabi len yeni ani tavlama fırını, dielektrik ve çevre koşullarına karşı koruyucu olarak kullanılmak üzere SİO2 ve Sİ3N4 gibi yalıtkanları elde edilmesi için plazma ile etkinleştirilmiş kimya sal (gaz fazından) film büyütme sis temi, 0.5 mikrometre boyutunda de sen pozlandırabilen maske hizalama ve pozlandırma sistemi, elektron de met pozlandırmasına da elverişli ta ramalı elektron mikroskobu, morötesi

duyarlı film serme sistemi, ince film kalınlık ölçme sistemi, pul çizme ve kırmıklama makinesi, tel bağlama bi rimidir. Laboratuvar ayrıca kullanılan malzemelerin ve geliştirilen aygıtların optik ve elektrik özelliklerini ölçmek üzere çeşitli ölçme düzenekleri ile donatılmıştır. Bunlar arasında optik soğurma, yansıma, geçirgenlik, fotoı şıma, uyarmalı fotoışıma ve Raman spektroskopilerinde kullanılmak üze re foton sayma sistemi ile birlikte 1 metrelik çift odalı monokromator, 5 VVatt'lık Ar laseri, 10°K sıcaklığa ine bilen optik güğüm ve titreşimsiz optik masa düzeneği, Hail ve magnetodi renç deneyleri için 10°K sıcaklığa inebilen güğüm, 1.2 Teslaya çıkabi len elektromıknatıs, akım kaynakları, gerilim ölçerler ile 50 GHz'e kadar devre saçılma parametrelerini ölçebi len şebeke analizörü vardır.

Bilim ve teknolojinin en ön safında araştırma ve geliştirme yapmanın te mel kurallarından biri de bu tip araş tırmayı yapan kişi ve kuruluşlarla sü rekli temasının sürdürülmesidir. Bu sebeple laboratuvar, daha şimdiden, kadrolu iki öğretim üyesinin yanısıra, bir Cezayirli, iki de Rus bilim adamını misafir etmektedir.

"Hemen satılabilecek bir şey üret miyorsa yok et gitsin" şeklinde es tirilen günümüz ekonomik rüzgar larının ülkemizde, ileri teknolojiler için bir temel oluşturmakta geçerli olmadığını kabul etmek gerekir. Nitekim, ileri teknolojileri üreten ülkeler serbest piyasa ekonomisi ne sahip olsa bile bu teknolojileri üreten şirketleri devlet kaynakla rından doğrudan veya dolaylı ola rak desteklemektedirler. Bu des teği sağlamak için kullanılan yollar çeşitlidir. Kimi zaman araş tırma fonları ile kimi zaman kon sorsiyumlarla, kimi zaman ise o firmanın ürettiği malların devletçe kasıtlı olarak yüksek fiyatla satın alınmasıyla verilen bu destek, as lında o ülkelerin geleceğine veri len destektir. İleri teknolojilerin ge rektirdiği insan gücünü (Yüksek lisans ve doktoralı eleman) karşı lamak ve bu konularda araştırma yapmak pahalı bir iştir. Bu tip la boratuvarların işletme giderlerinin nisbeten yüksek olduğu da bir gerçektir. Ancak geleceğe yatırım yapmak istiyorsak, bu maliyetleri karşılamanın yollarını mutlaka bulmak zorundayız.

O O C 38? ELEKTRİK ^ O D MÜHENDİSLİĞİ