Au/(Ag-ZnO/PVP)/n-Si (MPS) SCHOTTKY ENGEL DİYOTLARIN HAZIRLANMASI VE ELEKTRİK İLE DİELEKTRİK ÖZELLİKLERİNİN FREKANS VE VOLTAJA BAĞLI İNCELENMESİ


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖMER SEVGİLİ

Danışman: ŞEMSETTİN ALTINDAL

Özet:

Au/(Ag-ZnO/polyvinylpyrrolidone)/n-Si Schottky engel diyotları (SBDs) hazırlandıktan sonra öncelikle n-Si ön yüzeyine büyütülen (Ag-ZnP/PVP) arayüzey tabakasının yapısal özellikleri X-Ray kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağınım X-Ray (EDX) kullanılarak incelendi. XRD sonuçları Ag ve ZnO nano-parçacıkların verilerireferans kodu 87-0717 (Ag) ve 80-0075 (ZnO) ile iyi bir şekilde eşleştiğini göstermektedir.SEM görüntülerinde Zn, O ve Ag iyi bir dağılım gösterdiği görüldü. EDX sonuçlarında iseAg-katkılı ZnO/PVP parçacıklarının yüksek yoğunlukta oksijene sahip olduğu görüldü.MPS tipi-Schotty diyotun idealite faktörü (n), seri direnci (Rs) ve sıfır beslem engelyüksekliği (B0) değerleri ileri beslem I-V verilerinden Termiyonik Emisyon ve Cheungfonksiyonları kullanılarak hesaplandı ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırıldı. Sonuçlarınbirbirinden biraz farklı çıkması özellikle arayüzey durumlarının (Nss), n-Si/(Ag-ZnP/PVP)arayüzeyinde ve Si yasak enerji bandı içinde özel bir dağılıma sahip olması ve kullanılanmetodun doğasına (farklı voltaj bölgerine karşılık gelmesi) atfedildi. Buna ilave olarak, MPSdiyotun Nss, Rs, difüzyon potansiyeli (VD), katkılanan verici atomların yoğunluğu (ND),tüketim tabakasının genişliği (WD) ve Fermi enerjisi seviyesi (EF), ve engel yüksekliği (B(C-V)) gibi diğer bazı temel elektriksel parametreletri ise ters beslem C-2-V verileri kullanılarakhesaplandı. Nss ve Rs değerlerinin sırasıyla enerjiye ve voltaja bağlı değişim profilleriKondüktans Metodu ve düşük-yüksek (CLF-CHF) frekans metotları kullanılarak elde edildi.Elde edilen sonuçların birbirleriyle uyum içerisinde olduğu ve Nss değerleri (1012eV-1cm-2) mevcut literatürle kıyaslandığında, MPS yapı için son derece uygun olduğugörünmektedir. Ters beslem C-V ölçümlerinden elde edilen engel yüksekliğinin, ileri beslemI-V ölçümlerinkinden büyük çıkması ölçüm metodunun doğasına atfedildi. Tüm buelektriksel parametreler ilave olarak, hazırlanan MPS diyotun dielektrik sabiti (ε'), dielektrikkayıp (ε''), kayıp açı (tan), komleks elektrik modülüsün reel/imajiner (M'/M") değerleri ileac elektrik iletkenliği (ac) hem frekansa hem de voltaja bağlı ölçülen C/G-V-f verilerindenelde edildi. Düşük frekanslarda elde edilen yüksek ε' ve ε'' değerleri; arayüzey durumlarınınvarlığına, onların yaşam sürelerine ve yüzey ile dipol polarizasyonuna atfedildi.