Au/SnO2/n-Si/Au schottky diyotlarda akım-gerilim karakteristikleri üzerine gama radyasyonunun etkisi
Effect of gamma radiation on current-voltage characteristics in Au/SnO2/n-Si/Au schottky diodes
Yazar: FATİME DUYGU AKGÜL
Danışman: PROF. DR. NİHAT TUĞLUOĞLU
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu tez çalışmasında metal-yarıiletken arasına püskürtme yöntemi ile kalay oksit
(SnO2) tabaka büyütülerek bir Au/SnO2/n-Si Schottky yapı elde edildi. Schottky
diyot yapının radyasyon öncesi ve sonrasında akım-voltaj (I-V) ölçümleri alındı.
Üretilen diyot 10kGy 60Co gama ışınına maruz bırakıldı. Radyasyon öncesi ve
sonrası doyma akımı (I0), idealite faktörü (n), engel yükseklği (ΦB) , seri direnç (Rs)
ve ara yüzey durum yoğunluğu (NSS) gibi diyot parametreleri termiyonik emisyon
teorisi kullanılarak hesaplandı.
Hesaplanan parametreler I0, n, ΦB sırasıyla 0 kGy'de 2,33x10-6 A, 3,49, 0,627 eV
olarak, 10 kGy' de ise 2,70x10-7A, 2,45 ve 0,683 eV olarak hesaplanmıştır.
Radyasyondan sonra idealite faktörünün azalırken engel yüksekliğinin arttığı
gözlemlenmiştir. Cheung ve Norde yöntemleri kullanılarak seri direnç hesabı
yapılmıştır. Norde yöntemi ile Rs ve ΦB değerleri sırasıyla 0 kGy'de 1,37 kΩ ve
0,641 eV olarak, 10 kGy de; 2,20 kΩ ve 0,686 eV olarak bulunmuştur.
Radyasyondan sonra seri direnç değerinin arttığı görülmüştür. Radyasyondan önce ve
sonra ara yüzey durum yoğunluğu (NSS), EC-ESS enerji aralığında belirlenmiştir.
Işınlama öncesi 0 kGy için bu değerler: EC-0,498 eV'de 4,14x1012 cm-2eV-1'den; EC-
0,606 eV'de 7,56x1011 cm-2eV-1'e azaldığı görülmüştür. Işınlama sonrası 10 kGy'de
ise NSS değerleri, EC-0,496 eV'de 2,84x1012 cm-2eV-1'den; EC-0,610 eV'de ise
4,10x1011 cm-2eV-1'e azaldığı görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, an Au/SnO2/n-Si Schottky structure was obtained by growing the tin
oxide (SnO2) layer between metal-semiconductor by sputtering method. The currentvoltage
(I-V) measurements of the Schottky diode structure were taken before and
after radiation. The produced diode was exposed to 10 kGy 60 Co gamma rays. Diode
parameters such as pre- and post-radiation saturation current (I0), ideality factor (n),
barrier height (ΦB), series resistance (Rs) and interface state density (NSS) were
calculated using thermionic emission theory.
The calculated parameters I0, n, ΦB were calculated as 2.33x10-6 A, 3.49, 0.627 eV at
0 kGy, and 2.70x10-7 A, 2.45 and 0.683 eV at 10 kGy, respectively. It was observed
that the barrier height increased while the ideality factor decreased after radiation.
The series resistance was calculated using the Cheung and Norde methods. By Norde
method, Rs and ΦB values were found as 1.37 kΩ and 0.641 eV at 0 kGy, 2.20 kΩ
and 0.686 eV at 10 kGy, respectively. It was observed that the series resistance value
increased after radiation. The interfacial state density (NSS) before and after radiation
was determined in the EC-ESS energy range. These values for 0 kGy before irradiation
were observed to decrease from 4.14x1012 cm-2 eV-1 at EC-0.498 eV, to 7.56x1011 cm-
2 eV-1 at EC-0.606 eV after irradiation, NSS values decreased from 2.84x1012 cm-2 eV-
1 at EC-0.496 eV and 4.10x1011 cm-2 eV-1 at EC-0.610 eV at 10 kGy.