Polimer arayüzey tabakalı ve tabakasız schottky engel diyotların elektriksel karakteristiklerinin karşılaştırılması


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2016

Öğrenci: ÇİĞDEM BİLKAN

Danışman: ŞEMSETTİN ALTINDAL

Özet:

Bu çalışmada, arayüzey tabakasının elektriksel karakteristikler üzerine etkilerinin ve pozitif voltaj C-V eğrilerindeki anormal pik ile negatif kapasitans davranışlarının kaynaklarının incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla Polypyrrole (PPy) polimer arayüzey tabakalı Cr/PPy/p-Si (MPS) ve arayüzey tabakasız Cr/p-Si (MS) Schottky engel diyotlarının (SBDs) üretimi yapılmıştır. Üretimi yapılan MS ve MPS tipi SBD'lerin 10 kHz-5 MHz frekans ve (-4V)-(+4V) voltaj aralığında kapasitans-voltaj (C-V), kondüktans-voltaj (G/-V) karakteristikleri ve aynı voltaj aralığında akım-voltaj (I-V) karakteristikleri incelenmiş ve diyotların karşılaştırılması yapılmıştır. Diyotların elektriksel karakteristiklerini önemli ölçüde etkileyen faktörlerden olan arayüzey durumlarının (Nss) dağılımı ve diyotun seri direnci (Rs), sırasıyla Hill Coleman ve Nicollian-Brews metotları kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen C-V eğrilerinin pozitif voltaj (yığılma) bölgesinde anormal pik gösterdiği ve daha sonra herbir frekans için negatif kapasitansa (NC) gittiği gözlemlenmiştir. C'deki azalmaya karşılık kondüktansta (G/) bir artış gözlemlenmiş ve aygıtın indüktif davranış gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca bu çalışmadan elde edilen deneysel sonuçlara göre MPS tipi SBD'nin C-V eğrilerinde pozitif voltaj bölgesindeki NC davranışının, PPy arayüzey tabakası nedeniyle kaybolduğu gözlemlenmiştir. MPS tipi SBD'nin daha yüksek doğrultma oranına, daha düşük kaçak akım değerine ve daha az Nss değerlerine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bütün bu deneysel sonuçlara göre Nss'lerin, Rs'nin ve arayüzey PPy tabakasının, diyotların I-V, C-V ve G/-V karakteristiklerinde oldukça etkin olduğu sonucuna varılmıştır