Al-siox-psi aygıtların ve güneş pillerinin elektriksel karakteristikleri
Electrical characteristics of al-siox-psi devices and solar cells
Yazar: ŞEMSETTİN ALTINDAL
Danışman: PROF. DR. ATİLLA ÖZMEN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1993
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
20-30 A kalınlık arayüzey oksit tabakasına sahip metal-yalıtkan-yarıiletken (MYY) güneş pillerinin akım-voltaj (I-V), kapasitans-voltaj (C-V) karakteristikleri 295-375 K sıcaklık aralığında incelendi. Orta beslem bölgesinde karanlık yarılogaritmik I-V eğrileri lineer ve eğimleri hemen hemen sıcaklıktan bağımsızdır.Diyot idealite faktörü n, sıcaklığa kuvvetlice bağlıdır ve sıcaklığın tersi ile lineer olarak değişmektedir ve aynı zamanda ters doyum akımı Io da sıcaklık ile lineer olarak değişmektedir. Bu çalışmada, güneş pillerinin orta beslem bölgesinde ve 295-375K sıcaklık aralığındaki etkin akım iletim mekanizması araştırıldı ve verilerin analizi sonucunda, alışılmış difüzyon proseslerinden ziyade çok katlı tünellemenin etkin olduğu görüldü.
Buna ilaveten, Si ve SiO2 arasındaki arayüzey tuzak yoğunluklarının değişik teknikler kullanarak hesaplayabilmek için 70-660A oksit tabakalı MOY yapılar silikon yaprakların üzerine oluşturuldu. arayüzey durum yoğunluklarının büyüklük ve profili, farklı oksitlenme sıcaklıklarında aynı parçadan alınmış silikon yapraklar üzerine büyütülmüş farklı oksit kalınlığına sahip numuneler için gayet farklıdır. Farklı sıcaklıklarda oksitlenmiş numunelerin arayüzey durum dağılım profilindeki açık uyuşmazlıklara rağmen her bir numune için yüksek-düşük frekans kapasitans ve konduktans teknikleri arasında arayüzey durum yoğunluğu dağılımında iyi bir uyum vardır.

Abstract:
Current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics have been examined in the temperature range of 295-375 K for metal-insulator-semiconductor (MIS) solar cells with an interfacial oxide thickness of 20-30 A. In the intermediate bias voltage region, the semilogarithmic plot of dark I-V curves were found to be linear and the slope was almost independent of temperature. The diode quality factor n, strongly temperature dependent changing linearly with inverse temperature. And also, the reverse saturation current Io changes linearly with temperature. Analysis of the data indicated that predominant carrier transport mechanism of solar cells for the temperature range 295-375 K in the intermediate bias voltage region investigated in this work was multistep tunneling rather than usual process of diffusion. 
In addition MOs structures with an interfacial oxide thickness of 70-660A have been fabricated on silicon wafer in order to determine the interface state distribution Si and SiO2 by the use of various techniques. The magnitude and profile on the interface states densities are quite different for the samples having different oxide thickness fabricated on the substrate from the same batch under different oxidation temperatures. Despite the apparent disagreement in the interface state density distribution profile for the samples oxidized and different temperatures. However, there was a good agreement in the interface state density distribution between the high-low frequency capacitance and conductance techniques for each sample. This indicated the reliability of the observed interface state density profiles.