InP bazlı Schottky diyotlarda I-V, C-V, DLTS çalışmaları
Studies of I-V, C-V, DLTS on Schottky diodes based on InP
Yazar: DEMET KORUCU
Danışman: PROF. DR. TOFİG MAMMADOV
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada LEC tekniğiyle büyütülmüş p-InP ve MBE tekniğiyle büyütülmüş n-InP yarıiletken malzemeleri kullanarak hazırlanan Sn/p-InP ve Au/n-InP Schottky engel diyotların (SBDs) geniş bir sıcaklık aralığında akım-voltaj (I-V), kapasite-voltaj (C-V) ve derin seviye geçici spektroskopisi (DLTS) ölçümleri yapıldı. Elde edilen Schottky engel diyotların I-V ölçümlerinin analizinden artan sıcaklıklarla ideallik faktörü (n) değerleri azalırken; engel yüksekliği ( ? B) değerlerinin arttığı görüldü. C-V ölçümlerinin analizinden SBD yapıların engel yüksekliği ( ? B), taşıyıcı konsantrasyonu (NA ve ND) veFermi enerji seviyesi (EF) gibi parametreler hesaplandı. Sn/p-InP SBD yapının 80-400 K sıcaklık aralığında yapılan DLTS ölçüm sonuçlarının analizinden yasak bant aralığında Ev+0,31 eV pozisyonunda yerleşmiş bir adet derin tuzak seviyesi tespit edildi. Bu seviyesinin Zn-ilişkili bir kusur seviyesi olduğu yorumu yapıldı. Ayrıca 100-340 K sıcaklık aralığında Au/n-InP SBD yapısında DLTS ölçüm sonuçlarından Ec-0,14 ve Ec-0,70 eV seviyelerinde yerleşmiş iki tuzak seviyesi tespit edildi. Bu iki kusur seviyesinin sırasıyla fosfor boşluğu ve bant aralığı ortasında yerleşim gösteren bir kusur seviyesi olduğu yorumu yapıldı.Deneysel sonuçlar, hazırlanan Schottky diyot yapıların elektriksel karakteristiklerinde, engel yüksekliklerindeki homojensizliklerin, arayüzey durumlarının ve seri direncin önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Sn/p-InP ve Au/n-InP SBD yapılarda kaydedilen DLTS ölçümlerinin analizinden, bu derin seviyeler yarıiletkenin yasaklanmış band aralığında yerleşmiş etkin kusur seviyeleri olarak yorumlandı.

Abstract:
In this study, current-voltage (I-V), capacite-voltage (C-V) and deep level transient spectroscopy (DLTS) measurements of Sn/p-InP and Au/n-InP Schottky barrier diodes (SBDs) that were prepared by using LEC grown p-InP and MBE grown n-InP semiconductor materials have been done in wide temperature ranges. From analizing of I-V measurements of Schottky barrier diodes it has been seen that when the values of ideality factors (n) decrease values of barrier height increase with increasing temperature. By analizing of C-V measurements, some parameters such as barrier height ( ? B) concentration of carriers (NA and ND) and Fermi energy level (EF) of SBD structure have been calculated. From analizing of DLTS measurement results in the Sn/p-InP SBD, one deep level that was located at Ev+0,31 eV position has been detected at temperature range of 80-400 K. This level has been interpretated as Zn-related defect level. Also two deep levels that were located at Ec-0,14 and Ec-0,70 eV have been detected from DLTS measurement results of Au/n-InP SBD structure at the temperature range of 100-340 K. This two defect levels have been interprated as phosphorus vacancy and mid-gap related defect, respectively. Experimental results show that inhomogeneous barrier height, interface states existence of series resistance have played an important role in the electrical characteristics of prepared Schottky diodes. Analising of recorded DLTS measurements in the Sn/p-InP and Au/n-InP SBD, this deep levels that were located at the forbidden band gap of semiconductor are interprated as effective defect levels.