Metal/Si ve metal/Si1-xGex/Si Schottky bariyer diyotlarının elektrik özelliklerinin incelenmesi

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, FİZİK, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2007

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: KADİR ERTÜRK

Danışman: Naim Derebaşı

Özet:

Schottky bariyer diyotların teknolojik önemine bağlı olarak, bu diyotların akımgerilim ve kapasitans-gerilim karakteristiklerinin anlaşılması oldukça ilgi çekicidir. Schottky bariyer diyotların oda sıcaklığında ölçülmüş akım-gerilim karakteristiklerinin analizi iletkenlik süreci ve ara yüzeyde bariyer oluşumunun doğası hakkında ayrıntılı bilgi vermemektedir. Akım-gerilim karakteristiklerinin sıcaklılığa bağımlılığı, iletkenlik mekanizmasının farklı bir açıdan anlaşılmasını sağlamaktadır. Bariyer parametrelerinin yani bariyer yüksekliği ve ideallik faktörlerinin elde edilmesi için iletkenlik süreci hakkında ayrıntılı bilgi gerekmektedir. Bu çalışmada kullanılan n-tipi (100) yönelimine sahip Si0.76Ge0.24 örnekleri silisyum moleküler demet tabakalama yöntemi ile büyütülmüştür. Si0.76Ge0.24 üzerine Platin metali kaplanması ile Schottky eklemler oluşturulmuştur. Fırınlanmamış ve fırınlanmış Pt/Si0.76Ge0.24/n-Si diyotlarının akım-gerilim ve kapasitans-gerilim ölçümleri 100-300K sıcaklık aralığında yapılmıştır. Bu ölçümlerden bariyer yükseklikleri hesaplanmış ve sonuçlar Pt/n-Si örnekleri ile karşılaştırılmıştır. Cr/p-Si ve Pt/Si0.76Ge0.24/n-Si Schottky bariyer diyotların elektriksel karakteristikleri 100-300K sıcaklık aralığında ölçülmüştür. Isısal yayılım kuramına dayanan akım-gerilim analizleri sonucunda düşük sıcaklıklarda görünür bariyer yüksekliğinde anormal bir azalma ve ideallik faktöründe de bir artış açığa çıkmıştır. Bu anormalliklerin metal-yarıiletken ara yüzeyinde ortaya çıkan bariyer yüksekliklerindeki homojensizlikten kaynaklandığı görülmüştür. Böylece bariyer yüksekliklerinin Gauss dağılımı ile ısısal yayılım kuramına dayanarak, Cr/p-Si ve Pt/Si0.76Ge0.24/n-Si Schottky bariyer diyotların akım-gerilim karakteristiklerinin sıcaklılığa bağımlılığının başarılı bir şekilde açıklanabileceği sonucuna varılmıştır.