Au/ poli(3-sübsitüetiyofen) (P3DMTFT)/n-tipi InP/In yapının elektriksel karakterizasyonu
Electricalcharacterization of Au/poly (3-substitutethiophene) (P3DMTFT) /n-type lnP/ln structures
Yazar: SELDA KARATAŞ
Danışman: PROF. DR. ALİ KÖKCE
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Schottky diyodları = Schottky diodes ; Seri direnç = Series resistance

Özet:
Bu çalışmada, Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT) iletken polimer arayüzey tabakasına sahip Au/n-InP kontağın elektriksel özellikleri çalışıldı. Polimer arayüzeyli Au/n-InP kontağın imali için, (100) yönelimli, 500 ?m kalınlığında n-lnP kristali kullanıldı. Au/Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT)/n-InP/ln yapı diyot özelliği göstermiştir Akım-gerilim (I-V) ve kapasite-gerilim (C-V) ölçümlerinin yardımıyla, diyodun karakteristik parametreleri elde edilmiştir. Bütün ölçümler oda sıcaklığında ve karanlıkta gerçekleştirilmiştir. Au/Poli(3-sübsitüetiyofen) (P3DMTFT)/n-InP/ln yapısının idealite faktörü ve engel yüksekliği değeri I-V karakteristiğinden 0,70 eV ve 2,01 olarak elde edilmiştir. Diyot ideal olmayan davranış göstermiştir. Oda sıcaklığında Au/P3DMTFT/n-InP/ln diyodunun idealite faktörü ve engel yüksekliği değeri, geleneksel Au/n-lnP Schottky diyodundan önemli ölçüde büyük bulunmuştur. Seri direnç değeri Cheung fonksiyonları ve Norde fonksiyonları yardımıyla bulunmuştur. Cheung fonksiyonlarından elde edilen kontak parametreleri ile Norde fonksiyonundan elde edilen kontak parametreleri karşılaştırılmıştır. Diyodun ters beslem C?2?V karakteristiğinden taşıyıcı yoğunluğu 1,37×1015 cm-3 ve engel yüksekliği 0,379 eV olarak elde edilmiştir. C-V ölçümlerinden bulunan engel yüksekliği değeri I-V ölçümlerinden bulunan engel yüksekliği değerinden daha küçüktür. Engel yükseklikleri arasındaki farklılık aşırı kapasitenin varlığı ve engel yüksekliğinin düzgün olmayan dağılımı ile açıklanabilir.Bu çalışmada metal-yarıiletken arasında oluşturulan P3DMTFT tabakasının, engel yüksekliğini değiştirerek 0,7 eV civarına yükselttiği ve bu haliyle yapının daha iyi bir doğrultma özelliği kazandığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the electrical properties of Au/n-InP contact with a conducting polymer Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT ) interfacial layer has been studied. An n-lnP crystal which has (100) orientation and 500 ?m thickness has been used on the production of the Au/n-InP contact with the polymer interfacial layer. Au/Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT)/n-InP/ln structure has shown diode-like behavior. The typical parameters of Au/Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT)/n-InP/ln Schottky diode have been determined from the current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) measurements. All measurements have been carried out at room temperature and in dark. Ideality factor and barrier height value of the Au/Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT)/n-InP/ln structure have been determined from the I-V characteristic as 0.70 eV and 2.01, respectively. At room temperature, the ideality factor and barrier height value of Au/Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT)/n-InP/ln structure have been found out significantly bigger, as compared to the ones of the conventional Au/n-lnP Schottky diode. Series resistance (Rs) has been calculated by means of Cheung functions are compared with the ones obtained from Norde functions. Doping density and barrier height determined from the reverse bias C-2-V characteristic of the structure have been found as 1.37×1015 cm3 and 0.379 eV, respectively. The barrier height value obtained from the C-V measurements is much bigger than the ones obtained the I-V measurements. This inconsistency between the two values of the barrier height results from the presence of the excess capacitance and the barrier inhomogeneity.It has been concluded that P3DMTF interfacial layer modifies the barrier height and increases it about 0.7 eV. Therefore, the Au/Poli(3-sübsitüetiyofen)(P3DMTFT)/n-InP/ln structure can be used as rectifier in diode applications.