Farklı fonksiyonel grup bulunduran naftalimit bileşiği ile schottky diyot yapımı ve diyotun elektriksel özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: EMİNE KARAGÖZ

Danışman: ZİYA MERDAN

Özet:

Bu tez çalışmasında p-tipi Si yarıiletkeni üzerine N-[1-(Furan-2-il) metil]-1,8-naftalimit (2) ve N-[1-(Tiyofen-2-il) metil]-1,8-naftalimit (3) organik bileşikleri ile oluşturulmuş 2 Schottky diyot ve 1 adet MS Schottky diyot üretildi. Organik arayüzeyli Schottky diyodun üretiminde <100> doğrultusunda, 0,5 mm kalınlığında ve 1 Ω-cm özdirence sahip p-Si kullanıldı. Üç diyotun yüzey ve yapısal özelliklerini incelemek için, SEM, Stereo mikroskop, FTIR ve XRD ölçümleri alındı. Akım-gerilim (I-V) ve kapasite-gerilim (C-V) ölçümleri kullanılarak diyodun karakteristik parametreleri elde edildi. Bütün ölçümler oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Al/p-Si/Al, Al/N-F Nft/p-Si/Al ve Al/N-T Nft/p-Si/Al yapılarının idealite faktörü ve engel yükseklik değerleri I-V karakteristiğinden sırasıyla 1,279; 1,003; 1,055 ve 0,665 eV; 0,705 eV ve 0,646 eV olarak elde edildi. Oda sıcaklığında metal-organik-yarıiletken Al/N-F Nft/p-Si/Al, Al/N-T Nft/p-Si/Al organik bazlı Schottky diyotlarının idealite faktörü ve engel yüksekliği değeri geleneksel Al/p-Si Schottky diyoduna önemli ölçüde yakın bulundu. Seri direnç (Rs) Cheung fonksiyonları ve Norde fonksiyonları yardımıyla bulundu. Cheung fonksiyonlarından elde edilen kontak parametreleri ile Norde fonksiyonundan elde edilen kontak parametreleri karşılaştırıldı. Diyotların ters beslem C−2V karakteristiğinden elde edilen taşıyıcı konsantrasyonları ve engel yükseklikleri sırasıyla Al/p-Si/Al için; 3,254x1016cm-3; Al/N-F Nft/p-Si/Al için 6,336x1016cm-3A ve Al/N-T Nft/p-Si/Al için 2,450x1014cm-3A olarak ve de 0,70 eV; 0,99 eV ve 1,30 eV olarak elde edildi. C-V ölçümlerinden bulunan engel yüksekliği değeri, I-V ölçümlerinden bulunan engel yüksekliği değerinden daha büyüktür. Bu iki değer arasındaki uyumsuzluk artık kapasite veya engel homojensizliğinin varlığından kaynaklanmaktadır. Al/Naftalimit/p-Si/Al diyotlarının bulunan bütün karakteristik özelliklerine göre Schottky davranışı sergilediği söylenebilir.