İdeal ve ideal olmayan omik doğrultucu kontaklı Au/n-Si schottky diyotlarda doğru beslen kapasite-voltaj-frekans karakteristikleri /
Yazar: BAHRİ BATI
Danışman: PROF. DR. A. MECİT TÜRÜT
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1998
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Schottky diyodları = Schottky diodes

Özet:
Au/n-Si Schottky diyotların doğru beslem C-V ve C-f karakteristiklerinde artık kapasitenin (uzay yükü kapasitesine ilave olarak otrtaya çıkan) kaynağı araştırıldı. Schottky diyotlar özdirenci p=2Q-cm olan n-tipi Si kristali kullanılarak yapıldı. Omik kontakları düşük (perfect) ve yüksek dirençli (imperfect) olan MIS: arayüzey tabakasız (MS) Schottky diyotların doğru beslem C-f grafiklerinin, deneysel açıklaması yapıldı. Omik kontağı düşük dirençli arayüzey tabakasız Schottky diyotlarda, arayüzey hallerine veya azınlık taşıyıcılarına atfedilen bir artık kapasite gözlenmedi. Sadece, arayüzey tabakalı (arayüzey hallerini metalden ayıran) ve omik kontağı yüksek dirençli (imperfect) schottky diyotlarda ölçülebilir bir artık kapasitenin olduğu görüldü. Bunden başka, artık kapasitenin değerinin omik kontağın kalitesine (omik kontağın direncinin değerine) bağlı olarak değiştiği gözlendi, yani, Schottky kontak tarafından enjekte edilen azınlık taşayıcıların çok hassas bir şekilde özelliklerine bağlı olduğu sonucuna varıldı. Yine omik kontağı yüksek dirençli MİS Schottky diyotlarda artık kapasitenin arayüzey halleri artı azınlık taşıyıcılarından ortaya çıktığı gözlendi. Böylece, artık kapasitenin, ideal olmayan Schottky kontaklı ve ideal olmayan omik kontaklı Schottky diyotlarda ya sadece arayüzey hallerinden veya sadece azınlık taşıyıcılarından veya hem azınlık hemde arayüzey hallerinden ileri geldiği sonucuna varıldı. Bundan dolayı deneysel olarak görüldü ki, her doğru beslem C-f veya C-V karakteristikleri arayüzey halleriyle ilgili parametrelerin bulunması için kullanılamayacağı gösterilmiş oldu.

Abstract:
The origins of the excess capacitance in the forward bias C-f, C-V plots of the Au-Sb/n-Si/Au Schottky diodes were investigated. Schottky diodes were prepared from n-type Si crystal having a resistivity of p=2n-cm. Experimental explanation of the forward bias C-f plots at the intimate and MIS Schottky barrier diodes with perfect or imperfect ohmic back-contact has been made. It has been shown that there is no an excess capacitance that could be ascribed to the interface states or minority carrier at the intimate Schottky barrier diodes (that is, without interfacial layer) with the perfect ohmic back contact (low-resistance). It has been found that the excess capacitance is only measurable at Schottky barrier diodes with imperfect back contacts or with an interfacial layer which separates the interface states from the metal. It has been found that the excess capacitance can be generated by varying the resistance or quality of the back-ohmic contact to bulk semiconductor substrate, that is, the minority carrier density that are injected by the Schottky contact depends sensitively on the properties of the ohmic back-contact. Again, it has been seen that the excess capacitance has appeared owing to the interface states plus minority carriers in MIS Schottky barrier diodes with imperfect back contact. Thus, it has been concluded that the excess capacitance at the non ideal Schottky barrier diodes has been caused not only by the interface states but also by the minority carriers or by the interface plus minority carriers due to the poor front side or poor back side contacts. Thereby, it has been experimentally shown that every forward bias C-f plots with the excess capacitance cannot be used to extract the results related to the interface states.