Au/SrTiO3/n-Si (MFS) Schottky diyotların elektriksel parametrelerinin I-V, C-V ve DLTS metodu ile incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2009

Öğrenci: UMUT AYDEMİR

Danışman: ŞEMSETTİN ALTINDAL

Özet:

Bu çalışmada, n tipi silisyum (Si) alttaş üzerine radyo frekans (RF) püskürtme metoduyla hazırlanmış SrTiO3 ince filmlerin elektriksel karakterizasyonu araştırıldı. Au/SrTiO3/n−Si yapıların, frekansa bağlı kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/-V) karakteristikleri seri direnç (Rs) ve arayüzey durumlarının (Nss) etkisi dikkate alınarak 5 kHz-2MHz aralığında incelendi. Yapının deneysel C-V-f ve G/w-V-f karakteristiklerinin oldukça frekansa bağlı olduğu gözlendi. Frekansa ve voltaja bağlı Rs ve Nss dağılımları sırasıyla admittans ve Hill Coleman metodu kullanılarak elde edildi. Buna ilaveten arayüzey durumlarının dağılım profili (Nss), etkin bariyer yüksekliği (e) göz önüne alınıp enerjinin (Ec-Ess) bir fonksiyonu olarak doğru öngerilim I-V ölçümlerinden elde edildi. Arayüzey durumlarının ortalama değeri 1013 eV-1cm-2 civarında bulundu. C-V eğrilerindeki pikler Nss ve Rs'nin varlığına atfedildi. Rs'nin C-V ve G/-V karakteristiklerine etkisi yüksek frekanslarda daha fazladır çünkü C ve G/ değerleri artan frekansla azalır. Nss'nin varlığı bu tür yapıların C-V ve G/-V eğrilerinin ideal durumdan sapmasına yol açar. Arayüzey durumları özellikle düşük frekanslarda ac sinyalini kolayca takip edebilir ve ömürlerine bağlı olarak kapasitansa katkıda bulunurlar. Aynı zamanda C-V ve G/-V eğrilerinde görülen pik değerlerinin voltaj ekseninde kaymasına neden olurlar. Ayrıca Au/SrTiO3/n-Si yapının derin seviye tuzakları, Derin Seviye Sönüm Spektroskopisiyle (DLTS) incelendi. 235 meV aktivasyon enerjisine sahip derin bir seviye ölçüldü ve yakalama tesir kesiti () ile tuzak yoğunluğu (Nt) parametreleriyle birlikte detaylı olarak verildi.