Al/P2ClAn(C2H5(COOH))/P-Si/Al yapılarda akım-voltaj ve kapasite-voltaj karakteristiklerinin incelenmesi
The study of the current-voltage and capacitance-voltage characteristics of Al/P2ClAn(C2H5(COOH))/P-Si/Al structures
Yazar: DURMUŞ ALİ ALDEMİR
Danışman: PROF.DR. ALİ KÖKCE
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Schottky diyodları = Schottky diodes

Özet:
Al/P2ClAn(C2H5(COOH)(poly(2-chloroaniline))/p-Si/Al Schottky diyodunun üretiminde[100] doğrultusunda büyütülmüs, 1 cm özdirence sahip p-Si kullanılmıstır. Akım-gerilim(I-V) ve kapasite-gerilim-frekans (C-V-f) ölçümlerinin yardımıyla, diyodun karakteristikparametreleri elde edilmistir. Bütün ölçümler oda sıcaklığında ve vakum ortamındagerçeklestirilmistir.Diyot ideal olmayan karakteristikler göstermistir. Bu durum arayüzey durumlarına ve doğaloksit tabakası ile yüksek dirençli polimerden olusan arayüzey tabakasına atfedilebilir. I-Vkarakteristiğinden, sıfır beslem engel yüksekliği (bp,0) 0,787 eV, idealite faktörü (n) 4,84olarak elde edilmistir. Seri direnç (Rs) ise Cheung fonksiyonlarının yardımıyla bulunmustur.Diyodun C-V karakteristiği farklı frekanslar için incelenmistir. ?ncelenen karakteristikleringenis frekans dağılımı gösterdiği gözlenmistir. Bu duruma sebep olarak yarıiletken ile termaldengede olan arayüzey halleri gösterilebilir. Ayrıca, Schottky diyodunun; kesisim voltajı(V0), engel yüksekliği (bp), idealite faktörü (n=1/c2), Fermi seviyesi (Ef) gibi karakteristikparametreleri farklı frekanslar için C-2-V grafiklerinden elde edilmistir.Engel yüksekliği, arayüzey hallerinin yoğunluk dağılımı tarafından etkili bir sekilde kontroledildiği için arayüzey hallerinin yoğunluğunun ve zaman sabitinin uygulanan gerilimledeğisimi, Schottky kapasite metodu (SCS) yardımıyla bulunmustur.Al/P2ClAn(C2H5(COOH)(poly(2-chloroaniline))/p-Si/Al Schottky diyodunun bulunan bütünkarakteristik parametreleri gözönüne alındığında, bu diyodun MOS (Metal-Oksit-Yarıiletken) davranısı gösterdiği söylenebilir.Anahtar Kelimeler: Schottky diyot, polimer arayüzey, frekans bağlılığı, arayüzey hallerininyoğunluğu

Abstract:
P-Si with[100] orientation which has 1 cm resistivity has been used to fabricateAl/P2ClAn(C2H5(COOH)(poly(2-chloroaniline))/p-Si/Al Schottky diode. The characteristicparameters of the diode have been obtained by using the current-voltage (I-V) and thecapacitance-voltage-frequency (C-V-f) measurements. All the measurements wereperformed in vacuum at room temperature.The diode has showed non-ideal characteristics. This case can be attributed to the interfacestates and interfacial layer which is composed of native oxide layer and high resistivitypolymer. A zero bias barrier height (bp,0) valueof 0,787 eV and ideality factor (n) value of4,84 have been obtained from I-V characteristic and the series resistance (Rs) of diode werecalculated from Cheung?s functions.C-V characteristics of diode were investigated for various frequencies. These characteristicsshowed large frequency dispersion, possibly caused by the interface states in thermalequilibrium with the semiconductor. Furthermore, the characteristic parameters of Schottkydiode such as intercept voltage (V0), barrier height (bp), ideality factor (n=1/c2), Fermi level(Ef) were determined from C-2-V characteristics for various frequencies.Since the barrier height is controlled by the density distribution of the interface states, thevariation of interface states density and relaxtion time with applied bias voltage wereobtained from SCS (Schottky Capacitance Spectroscopy) method. Two types interface stateswhich called fast and slow states were observed. Taking into all characteristic parameters ofthe Al/P2ClAn(C2H5(COOH)(poly(2-chloroaniline))/p-Si/Al Schottky diode, it may be saidthat the diode has shown MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) properties.Keywords: Schottky Diode, polymer interfacial layer, frequency dependence, density ofinterface states