Metil mavisi ve metil yeşili organik bileşenli Schottky diyotların elektriksel karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of the electrical characteristics of Schottky diodes based on methylene blue and methylene green dyes
Yazar: ALİYE ÇEKİNMEZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BAHRİ BATİ
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında[100] doğrultulu, Czochralski yöntemiyle büyütülmüş, 610-640 µm kalınlıklı, özdirenci ρ=12-16 Ω-cm olan p-Si kristali kullanılmıştır. Bu çalışmanın amacı Au/metil mavisi/p-Si/Al ve Au/metil yeşili/p-Si/Al yapılarında metil mavisi ve metil yeşili organik bileşenlerin diyodun elektriksel karakteristikleri üzerindeki etkisinin araştırılmasıdır. Bunun için Au/metil mavisi/p-Si/Al ve Au/metil yeşili/p-Si/Al diyotları üretildi.
Üretilen Au/metil mavisi/p-Si/Al ve Au/metil yeşili/p-Si/Al diyotların akım-gerilim (I-V), kapasite-gerilim (C-V), farklı gerilim değerlerindekapasite-frekans (C-f) ölçümleri alındı. Oda sıcaklığındaI-V karakteristiğinden yararlanılarakAu/metil mavisi/p-Si/Al yapısı için; idealite faktörü 2.82, engel yüksekliği 0.805 eV,Au/metil yeşili/p-Si/Al  yapısı için; idealite faktörü 2.28, engel yüksekliği 0.756 eV olarak hesaplanmıştır. Bu parametreler Cheung ve Norde fonksiyonlarıyla hesaplanmış ve her iki yöntemden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.Ayrıca organikara yüzeyli Schottky diyotun ara yüzey durumlarını belirlemek için C-V ölçümleri alınmış ve C^(-2)-V karakteristikleri yardımıylaV_d (difüzyon potansiyeli),E_F (fermi enerji seviyesi),N_a (akseptör yoğunluğu),W_d (arınma bölgesi genişliği) ve Φ_b(engel yüksekliği) değerleri hesaplanmıştır.Hesaplanan engel yüksekliği diğer hesaplamalarla karşılaştırılmıştır.
Bu çalışmada elde edilen sonuçlarliteratürdeki metal/yarıiletkenSchottky diyotlarla (MS)karşılaştırıldığında organik bileşenlerin diyodun idealite faktörü, engel yüksekliği ve seri direnç gibi elektriksel karakteristiklerinde büyük bir etki yaptığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, we have used p-Si crystal with [100] direction, grown by Czochralski method, with 610-640 µm  thickness, and ρ=12-16 Ω-cm resistivity. The aim of this study investigating the impact the organic components (methylene blue and methylene green) on the electrical characteristics of the diodes. For this purpose, we have produced Au/ methylene blue/p-Si/Aland Au/methylene green/p-Si/Al diodes.
We have investigated current-voltage (I-V), capasitance-voltage (C-V), capasitance-frequency (C-f) characteritics for different voltagemeasurements of Au/methylene blue/p-Si/Aland Au/methylene green/p-Si/Al diodes at room temperature. The values of ideallity factor and barrier height were found to be as 2.82 and 0.805 eV for Au/methylene blue/p-Si/Al; and 2.28 and 0.756 eV for Au/methylene green/p-Si/Al, respectively. These parameters arecalculated with Cheung and Norde functions and results obtained from both methods were compared. In addition, for defining the interface states of the Schottky diodes which has organic interface layer, C-V measurements was performed, and the values of V_d, E_F, N_a, W_d and Φ_b were calculated fromC^(-2)-Vcharacteristics of Schottky diodes. The obtained barrier heightsvalues were compared with the previous values.
The organic compounds play an important role on the electrical parameters of Schottky diodes such as ideallity factor, barrier height and series resistance when the  obtained results were compared with traditronal metal semiconductor Schottky (MS) diodes.