n-Si/Mo Schottky diyotların sıcaklığa bağlı elektriksel karakterizasyonu
Temperature dependent electrical characterization of n-Si/Mo Schottky diodes
Yazar: RECAİ ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. KEMAL AKKILIÇ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada DC saçtırma yöntemi ile Mo metalinin n-Si yarıiletken üzerine saçtırılması ile n-Si/Mo metal-yarıiletken kontağı elde edilmiştir. Oda sıcaklığında ve karanlıkta yapılan akım-gerilim ölçümlerinde yapının doğrultucu kontak özelliği gösterdiği görülmüştür. 
Oluşturulan n-Si/Mo Schottky diyotunun elektriksel özelliklerinin sıcaklığa bağlılığını incelemek amacıyla 80-300 K aralığında akım-gerilim ölçümleri alınmıştır. Schottky diyotun elektriksel özellikleri için termoiyonik emisyon teorisi kullanılmıştır. Yapılan ölçümlerde n-Si/Mo Schottky diyotunun idealite faktörünün artan sıcaklıkla azaldığı tespit edilmiştir. Yapılan analizlerde ayrıca idealite faktörü ile engel yüksekliği arsında lineer bir bağıntının olduğu ve ideal n-Si/Mo Schottky diyotu için engel yüksekliğinin 0,64 eV olduğu gösterilmiştir. 
Elde edilen I-V eğrilerinin ileri beslem gerilim altında lineerlikten saptığı gözlemlenmiştir. Bu sapmanın nedeninin diyotun sahip olduğu seri direnç etkisine atfedilmiştir. Norde tarafından önerilen fonksiyonlar yardımı ile yapının sıcaklığa bağlı seri direnç ve engel yükseklikleri hesaplanmıştır.  Yapılan bu analizlerde engel yüksekliği değerlerinin aynen lnI-V verileriyle elde edilen sonuçlarla uyum içinde gözlemlenmiştir. lnI-V verileri ve Norde fonksiyonları ile hesaplanan engel yükseklikleri arasındaki farklığın yöntemler arasındaki farktan kaynaklandığı ifade edilmiştir. Bunun asıl nedeni olarak lnI-V verileri ile engel yüksekliği hesaplanırken doğru beslem akım-gerilim grafiğinin lineer kısmının dikkate alınmasına rağmen Norde fonksiyonları ile engel yüksekliği hesaplanmasında tüm doğru beslem akım-gerilim verilerinin kullanılması gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Metal-Yarıiletken Kontak, Schottky Diyot, Schottky Engel Yüksekliği

Abstract:
In this study, n-Si/Mo metal-semiconductor contact was obtained by scattering Mo metal on n-Si semiconductor by DC scattering method. In current-voltage measurements made at room temperature and in the dark, it was seen that the structure has a rectifier contact feature.
In order to examine the temperature dependence of the electrical properties of the n-Si/Mo Schottky diode created, current-voltage measurements in the range of 80-300 K were taken. Thermoionic emission theory is used for the electrical properties of Schottky diode. In the measurements made, it was determined that the ideal factor of n-Si/Mo Schottky diode decreases with increasing temperature. The analyzes also showed that there is a linear correlation between the ideality factor and the obstacle height, and the obstacle height for the ideal n-Si/Mo Schottky diode is 0.64 eV.
It was observed that the obtained I-V curves deviate from linearity under forward feed voltage. The reason for this deviation is thought to be due to the series resistance effect of the diode. With the help of the functions proposed by Norde, the series resistance and obstacle heights depending on the temperature were calculated. In these analyzes, it was observed that the height of the obstacles increased exactly in parallel with the results obtained with the lnI-V data. It was stated that the difference between lnI-V data and Norde functions and calculated obstacle heights was caused by the difference between the methods. As the main reason for this, while calculating the obstacle height with the lnI-V data, the linear portion of the correct supply current-voltage graph is used, while using the correct supply current-voltage data to calculate the obstacle height with Norde functions.

Keywords: Metal-Semiconductor Contact, Schottky Diode, Schottky Barrier Height