Aynı Şartlar Altında Üretilen Özdeş Au/N-Si (100) Schottky Diyotlarda Karakteristik Parametrelerin Belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Kübra BENGİN AKGÜL

Danışman: HALUK KORALAY

Özet:

Bu tez çalışmasında fosfor katkılı n tipi bir silisyum kristali, 380 μm kalınlıklı, (100) yüzey yönelimli ve 20 Ω-cm özdirençli yarıiletken bir alttabaka olarak kullanıldı. Aynı şartlarda özdeş olarak 50 adet Au/n-Si/Al Schottky diyot hazırlandı ve diyotların akım-gerilim (I-V), kapasite-gerilim (C-V) ve iletkenlik-gerilim (G-V) karakteristikleri oda sıcaklığında ve karanlıkta ölçüldü. Au/n-Si/Al Schottky diyotların doyma akımı (I0), idealite faktörü (n), engel yüksekliği (ΦB) ve seri direnç (Rs) gibi karakteristik parametreleri doğru beslem I-V karakteristiklerinden, Termiyonik Emisyon teorisi kullanılarak belirlendi. Elde edilen n, ΦB ve Rs (Norde metodu) değerleri sırasıyla 1,04-1,69; 0,70-0,81 eV ve 20,9-462,5  aralığında değişmektedir. Ayrıca, ters beslem C-2-V karakteristiklerinden elde edilen engel yükseklik ve taşıyıcı yoğunluk (ND) değerleri sırasıyla 0,772-0,845 eV ve 1,034x1015-1,482x1015 cm-3 aralığındadır. Aynı şartlarda hazırlanmasına rağmen, Au/n-Si/Al Schottky diyotları için elde edilen tüm parametrelerin bir diyottan diğerine değişimi, engel inhomojenliğine atfedildi. Bu yüzden bütün parametreler Gausyen fonksiyonuna fit edilmiştir. Bu fonksiyon yardımıyla 50 adet Schottky diyot için hesaplanan diyot parametrelerinin istatistiksel dağılımları ile ortalama değerleri ve standart sapmaları belirlenmiştir. Engel yüksekliği ve idealite faktörünün ortalama değerlerinin sırasıyla (Φ ̅_B=0,758±0,030 eV) ve ( n ̅=1,316±0,213 ) olduğu bulundu. Diğer taraftan, ters belsem C-2-V karakteristiklerinden elde edilen ortalama engel yüksekliği ve taşıyıcı yoğunluk değerlerinin sırasıyla (Φ ̅_B=0,822±0,005 eV) ve (N ̅_D=1,311x1015±1,083x1014 cm-3) olduğu bulundu. Bundan başka, 50 adet Au/n-Si/Al Schottky diyot için yanal homojen Schottky engel yüksekliği, deneysel olarak idealite faktörleri ve engel yükseklikleri arasındaki lineer ilişkiden 0,802 eV olarak belirlendi.