N-tipi 6H-SiC tabanlı polimer arayüzeyli schottky diyotlarının üretilmesi ve elektronik parametrelerinin incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HAYATİ ALTAN

Danışman: METİN ÖZER

Özet:

Bu tezde, Au/P3HT:PCBM(1:1)/6H-SiC/Ag (1500 devir), Au/P3HT:PCBM (1:1)/6H-SiC /Ag (750 devir), Au/P3HT:PCBM:F4TCNQ (1:1:%2)/6H-SİC/Ag (1500 devir) ve Au/P3HT:PCBM (2:1)/ 6H-SİC/Ag (1500 devir) Schottky bariyerli 4 diyot üretilerek, 300 K ile 375 K sıcaklık aralığında elektriksel karakteristikleri araştırıldı. Her bir diyot için akım-gerilim eğrilerinden, engel yükseklikleri (Φb0), idealite faktörleri (n) ve seri direnç (Rs) değerleri farklı metodlarla hesaplandı. İdealite faktörü ve seri direncin azalan sıcaklıkla arttığı, engel yüksekliğinin ise azaldığı gözlendi. Parametrelerdeki bu değişimin sebeplerinden biri olarak Schottky engelinin heterojenliği gösterildi. Engelin Gaussian dağılımı araştırılarak, engel yüksekliği (Φbo) ve standart sapma (σ0) değerleri bulundu. Au/P3HT:PCBM (1:1)/6H-SiC/Ag (1500 devir) diyotunun 300 K ile 375 K aralığında ortalama engel yüksekliği ile standart sapma değerleri sırasıyla 1,52 eV ve -0,04 V olarak hesaplandı. Au/P3HT:PCBM (1:1)/6H-SiC/Ag (750 devir), yapısı için 300 K ile 375 K aralığında ortalama engel yüksekliği ile standart sapma değerleri sırasıyla 1,61 eV ve -0,04 V olarak bulundu. Au/P3HT: PCBM:F4TCNQ (1:1:%2)/6H-SİC/Ag (1500 devir) diyotu için de yapılarak, 300-375 K sıcaklık aralığında ortalama engel yüksekliği ile standart sapma değerleri sırasıyla 1,55 eV ile -0,03 V olarak belirlendi. Aynı hesaplamalar Au/P3HT:PCBM (2:1)/6H-SİC/Ag (1500 devir) diyotu için de yapılarak, (300-375) K sıcaklık aralığında ortalama engel yüksekliği ile standart sapma değerleri sırasıyla 1,62 eV ile -0,04 V olarak bulundu. Nümunelerin her biri için Ln(I0/T2)-q2σ02/2k2T2’nin 1000/T’ye göre grafikleri çizilerek her bölge için modifiye edilmiş etkin Richardson sabiti (A**) ve ortalama engel yükseklikleri (Φbo) hesaplandı. Buna göre; Au/P3HT:PCBM (1:1)/6H-SiC/Ag (1500 devir) diyotunun yapısı için (300-375) K sıcaklık aralığında hesaplanan ortalama engel yüksekliği ve Richardson sabiti sırasıyla 1,67 eV ve 2431,96 Acm-2K-2, Au/P3HT:PCBM (1:1)/6H-SiC/Ag (750 devir), diyotu için ise sırasıyla 1,53 eV, 84,39 Acm-2K-2 değerleri bulundu. Au/P3HT:PCBM:F4TCNQ (1:1:%2)/6H-SİC/Ag (1500 devir) Schottky diyotu için de yine aynı bölgede yapılan hesaplamalar sonucunda; 1,74 eV, 39,11 Acm-2K-2 değerleri bulundu. Au/P3HT:PCBM (2:1)/6H-SİC/Ag (1500 devir) Schottky diyotu için ise aynı bölgede; 1,80 eV, 6288,34 Acm-2K-2 değerleri hesaplandı. Akım iletimi, termiyonik emisyon (TE) modeli ve engel homojensizliğiyle beraber açıklandı.