Au/(cu2o-cuo-pva)/n-si metal-polimer-yarıiletken yapının elektriksel parametreleri üzerine sıcaklık ve frekans etkisi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: AYSEL BÜYÜKBAŞ ULUŞAN

Danışman: ADEM TATAROĞLU

Özet:

Bu çalışmada, Cu2O-CuO-PVA kompozit malzeme n-Si alttaş üzerine döndürme kaplama (spin coating) yöntemi kullanılarak biriktirildi. Kompozit malzeme, X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edildi. Hazırlanan Au/(Cu2O-CuO-PVA)/n-Si metal-polimer-yarıiletken (MPS) yapının elektriksel parametreleri üzerine sıcaklık ve frekans etkisi, 100-380 K sıcaklık aralığında gerçekleştirilen akım (I) ölçümleri ve 10 kHz-3 MHz frekans aralığında gerçekleştirilen admitans (Y=G+iωC) ölçümleri kullanılarak araştırıldı. Ölçülen doğru beslem akım-voltaj (I-V) karakteristikleri, termiyonik emisyon (TE) teorisine dayalı olarak analiz edildi. I-V ölçümlerinden belirlenen sıfır beslem engel yüksekliği (Φb0) değeri artan sıcaklıkla artarken, idealite faktörü (n) değeri azalmaktadır. Φb0 ve n'nin bu davranışı, M/S arayüzeyinde Gaussian dağılımı (GD) olduğu varsayılarak homojen olmayan engel yüksekliklerine atfedildi. I-V ve Norde yönteminden elde edilen engel yükseklik değerlerinin birbiriyle iyi bir uyum içinde olduğu bulunmuştur. Kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/ω-V) karakteristiklerinin frekans bağımlılığı, S/P arayüzeyindeki arayüzey durumlarının varlığına atfedildi. MPS yapının arayüzey durum yoğunluğu (Nss) ve seri direnç (Rs) gibi elektriksel parametreleri, hem I-V hemde C/G-V ölçümlerinden hesaplandı. Ayrıca, paralel direnç (Rp), paralel kapasitör (Cp) ve seri direnç gibi eşdeğer devre modeli parametreleri 100 Hz-1 MHz frekans aralığında gerçekleştirilen empedans ölçümlerinden belirlendi. Deneysel sonuçlar, elde edilen elektriksel parametrelerin sıcaklık, frekans ve uygulanan voltaja güçlü bir şekilde bağlı olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, hazırlanan MPS yapı çeşitli elektrik ve elektronik devrelerde Schottky diyot olarak kullanılabilir.