Au/C20H12/n -Si Schottky engel diyotların (SBDs) elektriksel karakteristiklerinin sıcaklığa bağlı incelenmesı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: KANİ MORAKİ

Danışman: MEHMET MAHİR BÜLBÜL

Özet:

Bu çalışmada, Au/C20H12/n-Si Schottky engel diyotları (SBDs) hazırlandı ve onların ters doyum gerilimi (Io), idealite faktörü (n), sıfır beslem engel yüksekliği (ΦB0), seri ve kısa- devre dirençleri (Rs, Rsh) gibi temel elektriksel parametreleri, doğru ve ters öngerilim akım-voltaj-sıcaklık (I-V-T) karakteristikleri kullanılarak belirlendi. Io, n, ΦBo, Rs ve Rsh değerleri 160 K için sırasıyla 1.974x10-7 A, 6.434, 0.351 eV, 30.22  ve 18.96 k at ve 380 K için ise 1.061x10-6A, 2.34, 0.836 eV, 5.82  ve 24.52 k bulundu. Deneysel sonuçlar n değerinin artan sıcaklıkla azalırken ΦBo değerinin ise artmakta olduğunu gösterdi. ΦBo değerinin sıcaklıkla değişimi, yarıiletken yasak enerji aralığının negatif sıcaklık değişim katsayına aykırıdır. Bu yüzden, Gaussian dağılıma bir delil teşkil etmek amacıyla ΦBo - n, ΦBo-q/2kT ve (n-1-1)-q/2kT grafikleri çizildi ve bunların bir doğru verdiği gözlendi. Ortalama engel yüksekliği değeri ( ̅bo), n=1 için, ΦBo n grafiğinin kesim noktasından 0.983 eV bulundu. Aynı zamanda, ΦBo-q/2kT grafiğinin eğim ve kesişme noktasından; ̅bo ve standart sapması (s) değerleri sırasıyla 1.123 eV ve 0.151 V bulundu. Böylece modifiye edilmiş Richardson grafiği elde edildi ve bu grafiğin eğim ve kesişme noktasından ̅bo ve Richardson sabiti (A*) değerleri sırasıyla 1.116 eV ve 113.44 A.cm-2K-2 olarak elde edildi. Elde edilen deneysel A* (=113.44 A.cm-2K-2) n-Si için bilinen 112 A.cm-2K-2 değerine çok yakın olduğu görülmektedir. Buna ilaveten, arayüzey durumlarının (Nss) enerjiye bağlı dağılım grafikleri 120, 200, 300 ve400 K sıcaklıkları için; voltaja bağlı etkin engel yüksekliği (e) ve idealite faktörü n(V) değerleri kullanılarak elde edildi. Sonuç olarak, hazırlanan Au/C20H12/n-Si diyotların tüm sıcaklık aralığında akım- iletim mekanizmasının başarıyla termiyonik emisyon (TE) teorisi bazlı Gaussian dağılımlı (GD) engel yükseklikleri ile açıklanabilmektedir.