NiAu-AlGaN/GaN HETEROYAPILARIN ELEKTRİKSEL KARAKTERİSTİKLERİNİN SICAKLIĞA BAĞLI İNCELENMESİ


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Selçuk DEMİREZEN

Danışman: ŞEMSETTİN ALTINDAL

Özet:

(Ni/Au)/Al0.22Ga0.78N/AlN/GaN heteroyapıların (çokluyapıların) akım-voltaj (IV), kapasitans-voltaj (C-V), kondüktans-voltaj (G/w-V) karakteristikleri, 80- 400 K sıcaklık aralığında ölçüldü. Termiyonik emisyon (TE) teorisine göre; I-V karakteristiklerinden elde edilen sıfır beslem engel yüksekliğinin (ΦBo) artan sıcaklıkla artarken idealite faktörünün (n) artan sıcaklıkla azaldığı gözlendi. Ayrıca Richardson grafiğinin 80 - 200 K ve 240 - 400 K sıcaklık aralığında iki farklı eğime sahip olduğu gözlendi. Bu şekildeki davranış, Schottky engel homojensizliğine atfedildi ve engel homojensizliğinin çift Gaussian dağılımı ile açıklandı. Sonuç olarak, (Ni/Au)/Al0.22Ga0.78N/AlN/GaN çokluyapıların doğru beslem I-V karakteristiklerinin sıcaklığa bağlılığı, engel yüksekliklerinin TE mekanizması temelinde çift Gaussian dağılımı ile başarılı bir şekilde açıklanabileceği görüldü. Ayrıca (Ni/Au)/Al0.22Ga0.78N/AlN/GaN çokluyapıların doğru ve ters beslem C-V ve G/w-V karakteristiklerinden, seri direnç (Rs) ve arayüzey durum yoğunluğu (Nss) dikkate alınarak 80 - 400 K sıcaklık aralığında 1 MHz için incelendi. C-V ve G/w-V sonuçlarından, Nss ve Rs değerlerinin çokluyapının elektriksel özellikleri üzerinde oldukça etkili olduğu gözlendi. Doğru ve ters beslemde ölçülen yüksek frekans (1 MHz) C ve G/w değerleri, gerçek Cc ve Gc/ω değerlerini elde etmek için seri direnç etkisi dikkate alınarak düzeltildi. AC elektriksel iletkenliğin (σac) ise sıcaklıkla azalmakta olduğu gözlendi. Doğru öngerilimdeki farklı gerilimler için Arrhenius eğrilerinin eğiminden aktivasyon enerjileri hesaplandı. Hesaplanan değerlerin gerilimden bağımsız olduğu gözlendi.