Au/Sio2/N-Si (Myy) Yapıların Elektriksel Parametrelerinin Sıcaklığa Bağlı İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mert Yıldırım

Danışman: PERİHAN DURMUŞ

Özet:

Bu çalışmada 79 Ǻ yalıtkan tabaka kalınlığına sahip Au/SiO2/n-Si yapılarının arayüzey durumları (Nss) ve direncinin sıcaklık ve voltaja bağlılıkları 1 MHz ve 80400 K sıcaklık aralığındaki ileri ve ters öngerilim kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/ω-V) ölçümlerinden elde edildi. Bu yapıların katkı konsantrasyonu (ND), Fermi enerji seviyesi (EF), tükenim tabakası genişliği (WD), arayüzey durumlarının yoğunluğu (Nss) ve engel yüksekliği (ΦCV) gibi temel elektriksel parametreleri de aynı aralıktaki ters öngerilim C2V eğrilerinden elde edildi. ΦCV (T=0 K) ve engel yüksekliğinin sıcaklıkla değişim katsayısı (α) değerleri sırasıyla 1,152 eV ve 2,4x10-4 eV/K olarak bulundu. Bu değerler Silikon'un (Si) 0 K'deki bant genişliği değeri (Eg = 1,17 eV) ve bant genişliğinin sıcaklıkla değişim katsayısı (-4,73x10-4 eV/K) ile uyum içerisindedir. Tüm sıcaklık değerlerindeki CV eğrileri seri direnç (Rs) etkisinden dolayı yığılım bölgesinde anormal pikler gösterdi. Benzer şekilde, G/ω-V eğrileri de tükenim bölgesinde 160320 K sıcaklık aralığında pikler gösterdi. Seri direncin (Rs) Kapasitans (C) ve İletkenlik (G) üzerindeki etkisi özellikle yüksek sıcaklıklarda daha belirgindir. Dolayısıyla, ölçülen C ve G değerleri Rs etkisini minimize etmek için Nicollian ve Brews metodu kullanılarak düzeltildi. Ek olarak, 200400 K sıcaklık aralığında elde edilen sıcaklığa bağlı ac iletkenlik (σac) değerleri lineer davranış gösterdi ve bu değerler Arrhenius eğrilerine fit edildi. lnσ-q/kT eğrilerinin eğiminden elde edilen aktivasyon enerjisi (Ea) değerleri 3,5, 4,0, 4,5 ve 5,0 V öngerilim değerleri için sırasıyla 21,7, 18,5, 15,0 ve 11,5 meV bulundu. Bilim