Ni/PEDOT:PSS/kristal viyolet/p-Si/Al heteroekleminin sıcaklığa bağlı olarak elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical properties of Ni/PEDOT:PSS/crystal violet/p-Si/Al heterojunction depending on temperature
Yazar: ALİ İMRAN TAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ RIZA DENİZ
Hakkari Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada taban malzeme olarak p-Si kristali kullanılmıştır. Kristalin mat yüzeyine Al metali büyütülmüş ve kristalin diğer parlak yüzeyine spin kaplama yöntemiyle sırasıyla Kristal Viyolet ve PEDOT:PSS malzemeleri kaplanmıştır. Sonra bu arayüzey malzemelerinin üzerine termal buharlaştırma yöntemiyle Ni metali buharlaştırılmıştır. Böylece, Ni/Kristal Viyolet/p-Si/Al ve Ni/PEDOT:PSS/Kristal Viyolet/p-Si/Al heteroeklemleri elde edilmiştir. Her iki yapının oda sıcaklığında I-V (akım-voltaj) karakteristikleri incelendiğinde, PEDOT:PSS malzemesinin diyotun elektriksel özelliklerinde iyileştirmelere neden olduğu belirlenmiştir. Ni/PEDOT:PSS/Kristal Viyolet/p-Si/Al heteroekleminin farklı sıcaklık değerleri için I-V (akım-voltaj) ölçümleri alınmıştır. Farklı metotlar (Termiyonik Emisyon, Cheung ve Norde fonksiyonları) kullanılarak,  diyotun sıcaklığa bağlı olarak alınan I-V ölçümlerinden idealite faktörü (n), engel yüksekliği (Φb) ve seri direnç (Rs) gibi bazı temel diyot parametreleri hesaplanmıştır. Artan sıcaklıkla engel yüksekliğinin arttığı ve idealite faktörü ile seri direnç değerlerinin artan sıcaklıkla azaldığı gözlenmiştir. Parametrelerdeki bu değişimler potansiyel engelindeki homojensizliğe atfedilmiştir. Ayrıca, diyotun C-V ölçümlerinden Fermi enerji seviyesi, difüzyon potansiyeli, taşıyıcı konsantrasyonu ve engel yüksekliği gibi diyot parametreleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study; p-Si crystal was used as a base material. Al metal was enlarged on the matte surface of the crystal and the other shiny surface of the crystal was coated with the spin coating method, respectively, Crystal Violet and PEDOT: PSS materials. After, Ni metal was evaporated on these interface materials by thermal evaporation. Thus, Ni/Crystal Violet/p-Si/Al and Ni/PEDOT:PSS/Crystal Violet/p-Si/Al heterojunctions were obtained. When the I-V (current-voltage) characteristics of both structures are examined at room temperature, it is determined that the PEDOT: PSS material causes improvements in the electrical properties of the diode. I-V (current-voltage) measurements of Ni/PEDOT:PSS/Crystal Violet/p-Si/Al heterojunction were taken for different temperature values. Using different methods (Thermionic Emission, Cheung and Norde functions), some basic diode parameters such as ideality factor (n), barrier height (Φb) and series resistance (Rs) were calculated from I-V measurements of the diode. It was observed that the barrier height increases with increasing temperature, also the ideality factor and the series resistance values decrease with increasing temperature. These changes in parameters have been attributed to the inhomogeneity of the potential barrier. In addition, diode parameters such as Fermi energy level, diffusion potential, carrier concentration and barrier height were calculated from the C-V measurements of the diode.