Au/n-Si/Al Schottky diyotlarında arayüzey hallerinin akım-voltaj karakteristiklerine etkileri
Interface effects on current voltage characteristics of Au/n-Si/Al  Schottky diodes
Yazar: MÜCAHİDE GÖNDÜK
Danışman: DOÇ. DR. NEZİR YILDIRIM
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Katıhal Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Günümüz elektronik teknolojisinde ve elektronik sanayiinde çok fazla kullanılan Schottky kontaklar geniş bir uygulama alanına ve önemli bir yere sahiptir. Bu sebeple bu elemanlar üzerinde çok fazla durulması gerekir ve birçok araştırmanın da konusu olmuştur. Diyotun tavlama ve numune sıcaklığıyla karakteristik parametrelerinin değişip değişmediğinin değişimini görmek için diyotların tavlamaya ve numune sıcaklığına bağlı akım-gerilim karakteristikleri incelendi. Yapılan hesaplamalar sonucunda tavlanmamış diyot için oda sıcaklığında idealite faktörü ve engel yüksekliği I-V ölçümlerinden sırasıyla 1,15 ve 0,74 eV değerleri elde edildi. Yine 200 0C'de tavlanmış diyot için oda sıcaklığında idealite faktörü ve engel yüksekliği sırasıyla 1,11 ve 0,73 eV olarak hesaplanmıştır. Buna göre tavlama neticesinde diyot tavlama sıcaklığına bağlı olarak daha kararlı hale geldiği söylenebilir. Bu durum, metal yarıiletken arayüzeyindeki istenmeyen fazların tavlama sıcaklığına bağlı olarak azaldığının veya büyük ölçüde yok olduğunun bir kanıtıdır.

Tavlanmamış ve 200 0C'de tavlanmış numuneler için idealite faktörü değerlerinin azalan numune sıcaklığı ile arttığı ve engel yüksekliği değerlerinin azalan numune sıcaklığı ile azaldığı gözlemlendi. Metal-yarıiletken arayüzeyinde düşük sıcaklıklarda elektronlar düşük engeli tercih eder. 

Au/n-Si/Al Schottky diyotların oda sıcaklığında tavlanmadan önce ve 200 0C'de tavlandıktan sonra seri direnç ve engel yüksekliği değerleri Norde Fonksiyonları kullanılarak hesaplandı. Metal-yarıiletken doğrultucu kontakların seri dirençleri ne kadar düşük olursa akım-gerilim karakteristikleri o kadar lineer olur ve diyot kalitesi de aynı oranda artar.

Anahtar Kelimeler: Schottky diyod, Metal-yarıiletken kontaklar, Termal tavlama, Arayüzey, Engel yüksekliği, Seri Direnç, Norde Fonksiyonları.

Abstract:
Schottky contacts electronic technology and electronics industry have an important place. Thus today are more extensively in wide range of applications. Because of this reason they will need to focus a lot of studies and research works. The annealing temperature and the sample temperature characteristic parameters of the diode to see that changed or not depending on current-voltage characteristics were investigated. As a result of the calculation from I-V measurements for as-deposited sample were obtained ideality factor and barrier height of 1,15 and 0,74 eV at room temperature respectively. Likewise the calculation from I-V measurements for 200 0C annealed sample were obtained ideality factor and barrier height 1,11 and 0,73 eV at room temperature respectively. According to this as a result of annealing diode has become more stable. In this case, the metal semiconductor interfacial unwanted phases is evidence that decrease depending of the annealing temperature.

As deposited and 200 0C annealed diodes ideality factor values  increased with decreasing sample temperature and the barrier height values were seen to decrease with decreasing sample temperature. Electrons in the metal-semiconductor interfacial at low temperatures low barriers prefer.

As deposited and 200 0C annealed Au/n-Si/Al Schottky diodes at room temperature series resistance and barrier height values were calculated using the function Norde's. Metal-semiconductor rectifier contacts series resistance the lower current-voltage plots are linear and diode quality increases at the same rate.
 
Keywords: Schottky diode, Metal semiconductor contacts, thermal annealing, barrier height, interface, series resistance, Norde function.