Elmas-benzeri karbon ince filmin Schottky diyot parametreleri üzerine etkisi
Effect of diamond-like carbon thin film on the Schottky diode parameters
Yazar: NAİM ASLAN
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR KÖLEMEN ; PROF. DR. ORHAN UZUN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, elmas-benzeri karbon (EBK) film Au/EBK/p-Si metal-aratabaka- yarıiletken (MAY) Schottky diyodu üretmek için aratabaka olarak kullanıldı. EBK filmi p-Si altlık üzerine elektrokimyasal yöntemle kaplandı. Elde edilen diyot iyi bir doğrultucu davranış ve yeterli ters beslem doyum akımı göstermiştir. Doğru beslem I-V karakteristikleri kullanılarak Au/EBK/p-Si MAY Schottky yapısının idealite faktörü ve engel yüksekliği sırasıyla 2,06- 0,83 eV olarak bulundu. 1?den büyük idealite faktörü değeri seri dirence atfedilmiştir. Au/EBK/p-Si MAY diyodu için elde edilen engel yüksekliği (0,83 eV), geleneksel Au/p-Si Schottky diyodunun engel yüksekliği değerinden (0,34 eV) oldukça yüksektir. Bu, EBK filmin Silisyum (p-Si) altlığın uzay yükü bölgesini etkilemesine atfedilmiştir. Ayrıca Cheung Cheung fonksiyonları da engel yüksekliği ve seri direnç değerleri elde etmek için kullanıldı ve elde edilen sonuçlar I-V sonuçlarıyla karşılaştırdı. 

MAY diyodun I-V ölçümleri 0,0-2,0 kbar aralığında hidrostatik basınç altında gerçekleştirildi. Bu ölçümler, diyot parametrelerinin basınca oldukça bağlı olduğunu göstermiştir. Engel yüksekliği ve seri direnç değerleri artan basınçla artmıştır. Basınç katsayısı I-V ve Cheung Cheung yöntemi ile sırasıyla 210,0 ve 154,6 meV/kbar olarak hesaplandı. Engel yüksekliği ve seri dirençteki bu artış, uygulanan basınç ile elmas-benzeri karbon filmdeki sp3 bağlarının artışına atfedilmiştir. Değişen basınca yüksek duyarlılık, Au/EBK/p-Si MAY Schottky diyodunun basınç sensörü olarak ta kullanılabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Elmas-benzeri karbon, MAY Schottky diyot, Hidrostatik basınç

Abstract:
In this study, diamond-like carbon film (DLC) was used to fabricate an Au/DLC/p-Si Schottky metal-interlayer-semiconductor (MIS) diode. Diamond-like carbon film was deposited electrochemically onto p-Si substrate. The obtained diode presented a good rectifying behavior and a sufficient reverse bias saturation. By using the forward bias 
I?V characteristics, the ideality factor (n) and barrier height (?b) of Au/DLC/p-Si MIS structure were found as 2,06 and 0,83 eV, respectively. The non-ideal I?V behavior with the value of ideality factor greater than unity was attributed to series resistance. The ?b value of 0,83 eV obtained for Au/DLC/p-Si MIS diode was larger than value of 0,34 of conventional Au/p-Si Schottky diode. This was ascribed to DLC interlayer influencing the space charge region of Si. Furthermore, Cheung-Cheung functions were used to extract barrier height and series resistance values and the obtained results were compared with I-V method. 
	
I-V measurements were also carried out under the hydrostatic pressure in the range of 0,0-2,0 kbar. It was observed that diode parameters were significantly pressure dependent. Barrier height and series resistance values were increased with the increasing pressure. Pressure coeficient were calculated as 210,0 and 154,6 meV/kbar for I-V and Cheung-Cheung methods, respectively. Increase of barrier height and series resistance was attributed to increase of sp3 bonding in the DLC film due to pressure. 
It was proposed that Au/DLC/p-Si Schottky MIS diode can be used as pressure sensor due to high sensitivity to changing pressure.
 
Keywords: Diamond-like carbon, MIS Schottky diode, Hydrostatic pressure