Si tabanlı Sn metali ile oluşturulan ince arayüzey doğal oksit tabakalı ve tabakasız schottky diyotların idealite faktörleri ile engel yükseklikleri arasındaki lineer ilişkinin araştırılması

Abstract

îti ÖZET Bu çalışmada, (100) doğrultusunda büyütülmüş, 400 um kalınlıklı ve direnci 5- 10 Q.cm arasında olan n ve p-tipi Silisyum kullanıldı. Çalışmadaki amacımız, engel yüksekliğinin uzaysal inhomojenliğinin neden olduğu etkin engel yüksekliği ile idealite faktörleri arasındaki lineer ilişkiyi deneysel olarak göstermektir. Bu amaç için, ince arayüzey doğal oksit tabakalı ve tabakasız Sn/n-Si ve Sn/p- Si (n-MS, n-MIS, p-MS ve p-MIS) diyotlarını kendi araştırma laboratuvarımızda imal ettik. Diyotların karakteristik parametreleri, akım-gerilim (I-V), kapasite-gerilim (C- V) ve iletkenlik gerilim (G-V) ölçümlerinden belirlendi. İnce arayüzey doğal oksit tabakasız, n-MS için engel yüksekliği 0.60 eV ile 0.67 eV arasında ve idealite faktörleri 1.349 ile 2.557 arasında, ince arayüzey doğal oksit tabakalı, n-MIS için ise engel yükseklikleri 0.56 eV ile 0.65 eV arasında idealite faktörleri ise 1.381 ile 2.777 arasında sıralandı. İnce arayüzey doğal oksit tabakasız p-MS için engel yüksekliği 0.70 eV İle 0.73 eV ile arasında ve idealite faktörleri 1.002 ile 1.189 arasında, p-MIS için ise engel yükseklikleri 0.77 eV ile 0.80 eV arasında idealite faktörleri ise 1.051 ile 1.199 eV arasında sıralandı. Bunun yanı sıra, deneysel engel yüksekliklerine karşı çizilen doğrusal grafiklerinin ekstrapolasyonuyla, imaj kuvvet azaltma değeri eklenerek, uzaysal homojen engel yüksekliklerini sırasıyla ince arayüzey tabakalı ve tabakasız n-MS için yaklaşık olarak 0.665eV ve 0.692 eV olarak bulundu.

IV SUMMARY In this study, we have used n-Si and p-Si with (100) orientation, 400um thickness and resistivity between 5-10 Cl.cm. Our purpose is experimentally to confirm the linear relationship between effective barrier heights and ideality factors for Schottky diodes that can result from lateral inhomogeneities of the barrier height. For this, we have prepared the Sn/n-Si and Sn/p-Si (n-MS, n-MIS, p-MS and p- MIS) diodes with and without the native oxide layer in our research laboratory. The characteristics parameters of diodes using current-voltage (I-V), capacitance-voltage (C- V) and conductance-voltage (G-V) measurements has been determined. The Schottky barrier height for the n-MS without thin native interfacial oxide layer ranged from 0.60 eV to 0.67 eV, and ideality factor n from 1.349 to 2.557, for the n-MIS ranged from 0.56 eV to 0.65 eV, and ideality factor n value from 1.381 to 2.777. The Schottky barrier height, for the p-MS without thin native interfacial oxide layer ranged from 0.70 eV to 0.73 eV and ideality factor n from 1.002 to 1.189, for the p-MIS ranged from 0.77 eV to 0.80 eV and ideality factor n value from 1.051 to 1.199. Furthermore, the extrapolation of the linear plot of the experimental barrier heights versus ideality factors gives the laterally homogeneous barrier heights of approximately 0.665eV and 0.692 eV for the n-MS with and without the interfacial oxide layer, respectively, adding the image force lowering values.