Organik arayüzeyli GaAs schottky diyodların elektriksel karakterizasyonu
Electrical characterization of GaAs schottky diodes with organic interface
Yazar: FEZA BOY
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Bölümü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında organik (perylene-diimide) ara yüzeyli Ag/n-GaAs yarıiletken Schottky diyodun elektriksel karakterizasyonu geniş bir sıcaklık aralığında sistematik bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Numune hazırlama aşamasında öncelikle (100) doğrultusunda büyütülmüş n-GaAs tabakaya, In ohmik kontak yapılmıştır. Daha sonra spin kaplama yöntemiyle, n-GaAs tabkanın diğer yüzeyi perylene-diimide ile kaplanmış ve bunun üzerine Ag doğrultucu Schottky kontakları ısısal buharlaştırma yöntemiyle oluşturulmuştur. İlk olarak, hazırlanan diyotların 75-350 K sıcaklık aralığında akım-gerilim (I-V) ölçümleri gerçekleştirilmiş ve diyod karakteristiği sergiledikleri görülmüştür. I-V karakteristiklerinden idealite faktörü, engel yüksekliği, seri direnç gibi diyota ait bazı parametreler hesaplanmıştır. Bu parametreler, Cheung-Cheung yöntemiyle de hesaplanmış ve her iki yöntemden elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Ayrıca perylene ara yüzeyli Schottky diyotun ara yüzey durumlarını belirlemek için oda sıcaklığında 1MHz frekansında sığa-gerilim (C-V) karakteristikleri de incelenmiştir. Bu ölçümlerden, taşıyıcı yoğunluğu, engel yüksekliği gibi diyota ait bazı elektriksel parametreler belirlenmiştir. I-V ölçümlerinden elde edilen engel yüksekliği ile C-V ölçümlerinden elde edilen engel yüksekliği değerleri karşılaştırılmalı olarak verilmiştir. Sonuçta her iki yöntem ile belirlenen değerlerin uyum içinde olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, electrical characterization of an Ag/n-GaAs semiconductor Schottky diode with organic (perylene-diimide) interface has been systematically carried out over a wide temperature range. In sample fabrication stage, first, the ohmic In contact has been performed on one surface of n-GaAs wafer grown in direction of (100). Later, the other surface of the wafer has been coated with perylene-diimide by spin-coating method and then the Schottky contacts have been constituted on the organic material via thermal evaporation method. The current-voltage (I-V) characteristics of prepared Schottky diodes have been measured at a temperature range of 75-350 K and it has been observed that the diode have a rather good rectification behavior at all temperature. By using the I-V characteristics, the idealite factor, barrier height and some other diode parameters have been calculated for all temperatures. These parameters have also been calculated by means of Cheung-Cheung methods and given as comparatively. Besides, for determine the interface states of Schottky diode with perylene interface, capacitance-voltage (C-V) characteristics have been investigated at room temperature at 1MHz frequency. From these measurements, the concentration of carriers, barrier height and some other diode parameters have been obtained. The barrier heights of diode have been compared with the results obtained by I-V and C-V methods. It has been seen that there is a good agreement with each other.