Au/(%1 grafen (GP) katkılı)-Ca1.9Pr0.1Co4Ox/n-Si Schottky engel diyotların hazırlanması ve elektrik ile dielektrik özelliklerinin sıcaklık ve frekansa bağlı incelenmesi
Electrical and dielectric properties of Au/(%1 graphene (GP) doped)-Ca1.9Pr0.1Co4Ox/n-Si Schottky barrier diodes as function of temperature and frequency
Yazar: HAYRİYE GÖKÇEN ÇETİNKAYA
Danışman: PROF. DR. ŞEMSETTİN ALTINDAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Au/(%1GP katkılı-Ca1.9Pr0.1Co4Ox)/n-Si Schottky engel diyotların (SBDs) elektrik ve dielektrik özellikleri, sırasıyla 120-300 K sıcaklık aralığın da 300 kHz' de ve 10kHz-2MHz frekans aralığında oda sıcaklığında incelendi. Deneysel sonuçlar; tüketim tabası genişliği (Wd) ve seri direnci (Rs) değerlerinin oldukça sıcaklığa bağlı olduğu görüldü. Ayrıca dielektrik sabiti ('), dielektrik kayıp ("), kayıp tanjant (tan), elektrik modülüsün reel ve imajiner kısımları (M', M") ve ac iletkenlik (ac) sıcaklık ve frekansın fonksiyonu olarak incelendi ve oldukça hem frekansa hemde sıcaklığa bağlı olduğu gözlendi. Tüm bu parametreler, kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik voltaj (G/w-V) verilerinden faydalanılarak elde edildi. C ve G değerlerindeki frekans ve sıcaklığa bağlı önemli değişiklikler arayüzey durumları (Nss), yapının seri direnci (Rs), arayüzey tabakası ve yüzey polarizasyonuna atfedildi.  İleri pozitif voltajlar da dielektrik özelliklerinin düşük frekanslar için açıkça negatif davranış (NC) sergilediği gözlendi. C-V veya '-V eğrilerinde gözlenen anormal pik ve NC davranış özellikle Nss ile Rs nin varlığına ve tuzaktaki yüklerin azalmasına atfedildi. C-V veya '-V eğrilerindeki pik değeri artan frekansla azalırken negatif C ve ' değerleri kaybolmaktadır. Ayrıca yeterince ileri pozitif voltajlarda maksimum G değerleri minumum C değerlerine karşılık gelmektedir. Bu davranış iletkenlik (indüktive) davranışı olarak bilinmektedir.

Abstract:
Electrical and dielectric properties of Au/(%1graphene (GP) doped-Ca1.9Pr0.1Co4Ox)/n-Si Schotkky barrier diodes (SBDs) have been investigated by using admittance spectroscopy method within the temperature of 160-300K at 300kHz and frequency range of 10 kHz-2 MHz at room temperature. Experimental results show that the main electrical parameters such as depletion layer width (Wd), series resistance (Rs) of the structure were found a strong function of temperature. In addition, dielectric parameters such as real and imaginary parts of the dielectric constant (ε', ε'') and electric modulus (M' and M"), tan, and ac conductivity (ac) were found a strong function of the temperature and frequency. Experimental results confirmed that both capacitance (C) and conductance (G) values were found strong functions of frequency and voltage especially in the depletion and accumulation regions due to the effect of charges at interface traps, series resistance (Rs) of  the structure and surface polarization. Negative capacitance (NC) behavior was also observed in the forward bias C-V and '-V plot at low frequencies (f≤70 kHz) and then starts to disappear. It was found that interfacial polarizations and traps, and series resistance contributed to the negative dielectric. When the values of C begins to decrease as soon as the value of G begins to increase. Such behavior of C and G in the forward bias at low frequencies are a typical inductive behavior as a result of the introduction of more carries in the structure.