Atmosferik ortamda hazırlanan Ag/p-Si Schottky engel diyotun elektriksel karakterizasyonu
Electrical characterization of Ag/p-Si Schottky diode prepeared in atmospheric condition
Yazar: ATİLLA EREN MAMUK
Danışman: DOÇ. DR. NEŞE KAVASOĞLU
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Arayüzler = Interfaces ; Elektriksel karakterizasyon = Electrical characterization ; Schottky diyodları = Schottky diodes

Özet:
Bu çalışmada Ag/p-Si aygıtı atmosferik koşullarda üretildi. Üretilen aygıtın elektronik performansının anlaşılabilmesi için sistematik tavlama işlemleri uygulandı. Tavlama işleminin oda sıcaklığındaki aygıt performansına etkisi dc ve ac elektriksel ölçümleri yardımıyla anlaşılmıştır. Karanlık ve atmosferik ortamda yapılan I-V ölçümlerinden ters doyma akımı (I0), diyot faktörü (n) değerleri, potansiyel engeli (?b0), seri direnci (Rs), doğrultma faktörü hesaplanmıştır. Kapasitans-gerilim ölçümlerinden ara yüzey oksit tabaka kalınlığı, potansiyel engeli (V0), katkı yoğunluğu (NA) ve tükenme bölgesi genişliği (WD) hesaplanmıştır. Ac ve dc ölçümlerden elde edilen sonuçlar yardımıyla aygıtın ara yüzey durumları Card-Rhoderick ve Hill-Coleman yöntemleri ile incelenmiştir. Her iki yöntemle bulunan ara yüzey durum yoğunlukları (Nss) birbirleri ile uyumlu çıkmıştır. Yapılan ölçüm ve analizler sonucu 363 K de yapılan tavlama işleminin aygıt parametrelerini iyileştirdiği tespit edilmiştir. Ayrıca Ag/p-Si aygıtının ışığa duyarlılığının tespiti için oda sıcaklığında ışık altında I-V ölçümü gerçekleştirilmiştir. Karanlık ve aydınlık ortamlar arasında aygıttan geçen akımda yaklaşık 2 mertebelik bir değişim gözlenmiştir. Işık altında yapılan ölçümler aygıtın optoelektronik uygulamalarda kullanılabileceğini göstermektedir. Yapılan elektronik ölçümler atmosferik koşullarda üretilen Ag/p-Si aygıt yapısının ticari diyotlarla karşılaştırılabilir elektronik özelliklere sahip olduğunu ortaya koymaktadır.

Abstract:
In this study, Ag/p-Si device is fabricated at atmospheric conditions. Systematic annealing processes are implemented to understand electronic performance of the device. The effect of annealing processes on the device performance at room temperature are investigated by ac and dc electrical measurements. Reverse saturation current (I0), diode factor (n), barrier height (?b0), series resistance (Rs) and rectification ratio values are calculated using current-voltage (I-V) characteristics. Also, oxide layer thickness at the interfacial between metal and semiconductor, build in potential, doping concentration of the semiconductor, depletion width are calculated by using capaticance-voltage (C-V) characteristics. Interface state densities of the device are analyzed by Card-Rhoderick and Hill-Coleman method in the light of ac and dc analizing results. Card-Rhoderick ve Hill-Coleman methods give consistent results. It is concluded that annealing up to 363 K enhances device parameters. Illuminated I-V measurement is performed for investigation of light responsivity of the device at room temperature. Two order current variation is determined between light and and dark stuations. These measurements showed us investigated device structure has a potential application in optoelectronics. Electrical measurements reveal that fabricated device has electronic properties comparable with commercial diodes.