Au/tio2/n-4h-sic (mıs) schottky diyotların elektrik ve dielektrik özelliklerinin frekansa bağlı incelenmesi
Frequency dependent electric and dielectric properties of au/tio2/n-4h-sic (mis) schottky diodes
Yazar: ESRA ERBİLEN TANRIKULU
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH GÜNEN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Au/TiO2/n-4H-SiC (MIS) tipi Schottky engel diyotların temel elektrik ve dielektrik özellikleri, frekansın ve uygulanan voltajın fonksiyonu olarak incelendi. Deneysel sonuçlar hem elektrik hem de dielektrik parametrelerin frekansın ve uygulanan voltajın güçlü bir fonksiyonu olduğunu göstermektedir. İdealite faktörü (n), sıfır beslem potansiyel engel yüksekliği (Bo), seri direnç ve kısa devre direnci (Rs, Rsh) gibi bazı elektriksel parametreler oda sıcaklığında, düz ve ters beslem Ln (I)-V karakteristiklerinden elde edildi. Arayüzey durum yoğunluğu (Dit), voltaja bağlı idealite faktörü (n(V)), etkin engel yüksekliği (e) ve Rs değerleri dikkate alınarak düz beslem I-V verilerinden elde edildi. Düz ve ters beslem C-V verileri ile fermi enerji seviyesi (EF), verici katkı atomların yoğunluğu (ND), engel yüksekliği (B), ve seri direnç (Rs) değerleri elde edildi. Yine düz ve ters beslem C-V ve G/-V verileri ile dielektrik sabitinin reel ve imajiner kısmı (ε', ε''), kayıp tanjant (tan), ac elektriksel iletkenlik (ac), ve elektrik modüllerinin reel ve imajiner kısmı (M' ve M'') değerleri elde edildi. Ayrıca tüm bu elektrik ve dielektrik parametrelerin voltaja bağlı profilleri her frekans için çizildi. Bu sonuçlar, Au/TiO2/n-4H-SiC (MIS) tipi SBD' un hem elektriksel hem de dielektrik özelliklerinin yüzey polarizasyonundan, arayüzey durum yoğunluğundan (Dit) ve arayüzey tabakadan dolayı hem frekansa hem de uygulanan voltaja oldukça bağlı olduğunu doğrulamıştır.

Abstract:
The main electrical and dielectric properties of Au/TiO2/n-4H-SiC (MIS) type Schottky barrier diodes (SBDs) have been investigated as functions of frequency and applied bias voltage. From the experimental data, both electrical and dielectric parameters were found as strong function of frequency and applied bias voltage. Some electrical parameters, such as ideality factor (n), zero-bias barrier height (Bo), series and shunt resistances (Rs, Rsh), were obtained from reverse and forward bias Ln(I)-V chareacteristics at room temperature. Density distribution of interface traps (Dit) was extracted from the forward-bias I-V data by taking into account voltage dependent of the ideality factor (n(V)), effective barrier height (e), and Rs. In addition, the Fermi energy level (EF), the concentration of doping donor atoms (ND), barrier height (B) and series resistance (Rs) values were obtained from reverse and forward bias C-V characteristics. The real and imaginary parts of dielectric constant (ε', ε''), tangent loss (tan), ac electrical conductivity (ac), and real and imaginary parts of electric modulus (M' and M'') values were also obtained from reverse and forward bias C-V and G/-V characteristics. In addition, the voltage dependent profiles of all these electrical and dielectric parameters were drawn for each frequency. These results confirmed that both electrical and dielectric properties of Au/TiO2/n-4H-SiC (MIS) type SBD are quite sensitive to both the frequency and applied bias voltage due to surface polarization, density distribution of interface traps (Dit), and interfacial layer.