Al/MA/p-Si  yapıların elektriksel özelliklerinin farklı metodlarla incelenmesi
Investigation of electrical properties of Al/MA/p-Si  structures with different methods
Yazar: ALİ ÖZBAY
Danışman: PROF. DR. SEMA BİLGE OCAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Al/maleicanhidrit(MA)/p-Si metal-polimer-yarı iletken (MPS) diyotlar, bir organik filmin p-Si tipi bir silisyum alttabaka üzerine dönerek kaplama yöntemiyle hazırlanmıştır. Termal buharlaştırma yöntemiyle omik ve doğrultucu kontaklar oluşturulduktan sonra yapıların oda sıcaklığında ve karanlık ortamda gerilime bağlı akım, kapasitans ve iletkenlik 1MHz değerleri ölçümleri yapılmıştır. İdealite faktörü (n), bariyer yüksekliği (ΦB) ve seri direnç gibi ileri I–V özelliklerinden diyot parametreleri dört farklı yöntemle analiz edilmiştir. Bu yöntemler standart I–V karakteristikleri, Cheung, Norde, Lien-So–Nicolet ve Werner yöntemleridir. Bu yöntemlerden elde edilen idealite faktörü, seri direnç ve bariyer yükseklik değerleri karşılaştırılarak tartışılmıştır. Metal/polimer/yarı iletkenlerin elektriksel özelliklerini açıklamak için MPS yapılarında kapasitans-gerilim (C-V) ve iletkenlik-gerilim (G-V) özelliklerinden yoğunluk ve seri direnç ara yüzey durumlarının araştırılması yapılmıştır.Arayüzey durum yoğunluğu Dit ve seri direnç Rs değerleri, C ve G ölçümlerinden hesaplanmıştır.I-V ve C-V karakteristiklerin ideal olmayan davranışlerı, arayüzey durumlarından ve seri direnç değerlerinden kaynaklanır. MPS yapıların I-V, C-V-f ve G-V-f karakteristikleri, diyotun bariyer yüksekliğine, arayüzey durumlarına ve seri direnç değerleri gibi elektriksel parametrelerine güçlü bir şekilde bağlı olduğu gösterildi.

Abstract:
Al/maleic anhydride (MA)/p-Si metal–polymer–semiconductor (MPS) diodes have been prepared by spincoating of an organic film on p-Si substrate. After formation of omic and rectifier contacts by thermal evaporation technique the voltage dependent current, capacitance and conductivity measurements (1MHz) of structures have been performed at room temperature and in a dark environment. The diode parameters from the forward I–V characteristics such as the ideality factor (n), barrier height (ΦB)and series resistance have been analyzed by four different methods. These methods are standard I–V characteristics, Cheung, Norde, Lien–So–Nicolet and Werner methods. The ideality factor, series resistance and barrier height values obtained from these methods have been compared and discussed in accordance with each other. The investigation of interface states density and series resistance from capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G-V) characteristics in the MPS structures with thin interfacial insulator layer have been reported in order to explain the electrical characteristics of metal/polymer/semiconductor (MPS) with Maleic anhydride (MA) interface. The values of interface states density Ditand series resistance Rs were calculated from measurements of C and G. These values of Dit and Rs were responsible for the non-ideal behavior of I-V and C-V characteristics. TheI-V, C-V-f and G-V-f characteristics confirmed that the barrier height, Dit and Rs of the diode were shown parameters that strongly dependent on the electrical parameters in the MPS structures.