Al/p-Si Schottky bariyer diyotun y-ışını radyasyon etkisi üzerinde elektriksel parametrelerinin hesaplanması

Abstract

Bu çalışmada, (100) doğrultusunda büyütülmüş, 400 ?m kalınlıklı ve direnci 5-10 ?cm arasında olan p-tipi Silisyum yarıiletken kristali kullanıldı. Amacımız Metal/Yarıiletken (MS) Al/p-Si kontakların karakteristik parametreleri ve arayüzey hallerinin enerji dağılımını belirlemek ve deneysel etkin engel yüksekliği ile idealite faktörleri arasındaki lineer ilişkinin nedenlerini araştırmaktır.Silisyum, Al/p-Si Schottky diyotun fabrikasyondan önce oda sıcaklığında 60Co ?-ışın radyasyonu altında ışınlandı. Diyotun karakteristik parametreleri olan akım-gerilim (I-V) ölçümleri radyasyon öncesinde ve sonrasında belirlenmiştir. ?-ışın radyasyonu üzerinde Al/p-Si hala bir düzeltme davranışı olduğu görülmüştür. ?-ışın radyasyonu Al/p-Si Schottky diyotun idealite faktörü ve engel yüksekliği elektriksel parametreleri üzerinde büyük bir etki göstermiştir. Ayrıca arayüzey durum yoğunluğu ışınlamadan sonra artmıştır.MS p-tipi Si'dan yapılan diyotlarda, seri direnç hesaba katılmadan elde edilen N_ss arayüzey durum yoğunluğunun, seri direnç hesaba katılarak elde edilen N_ss'den daha büyük bir değere sahip olduğu görüldü. Diyotların seri direnç değerleri dikkate alınarak hesaplama yapıldığında, Al/p-Si MS Schottky diyotların N_ss değerlerinin yasaklanmış enerji aralığının ortasından valans bandın tepesine doğru üstel olarak arttığı görüldü.Anahtar Kelimeler: Schottky bariyer; Schottky diyot; y-ışın radyasyonu; Seri direnç

In this study, we have used p-Si with (100) orientation, 400 ?m thickness and resistivity 5-10 ?cm. Our purpose is experimentally to investigate the characteristic parameters and the interface state density distribution of metal/semiconductor (MS) Al/p-Si contacts. Therefore, it has also been exampled the reason of the linear relationship between effective barrier heights and ideality factors.The Si was irradiated under 60Co ?-ray irradiation at room temperature before the fabrication of Al/p-Si Schottky diode. Characteristic parameters of the diode were determined from its current-voltage (I-V) measurements before and after irradiation. It was seen that Al/p-Si with ?--ray irradiation has still a rectification behavior. ?--ray irradiation has shown a big effect on electrical parameters of Al/p-Si Schottky diode with higher values of ideality factor and barrier height. Furthermore interface state density increased after irradiation.The N_ss values obtained taking into account the series resistance values are lower than those obtained without considering the series resistance. After considering the series resistance value in the calculation related to the interface state density distribution (ISDD), an exponential rise of the interface state density for the MS Al/p-Si contact from midgap towards the top of valence bands.Keywords: Schottky barriers; Schottky diodes; y-ray irradiation; Series resistance