Arayüzey tabakalı ve arayüzey tabakasız Au-Sb/n-Si/Au schottky diyodların karakteristik parametrelerinin teorik ve deneysel karşılaştırılması

Abstract

ÖZET Bu çalışmada <111> doğrultulu n-tip Silisyum dilimleri taban alınarak, arayüzey tabakalı ve arayüzey tabakasız Au-Sb/n-Si/Au diyodlan imal edildi. Bunların I-V ve C-V ölçümlerinden elde edilen karakteristik parametreleri deneysel ve teorik olarak karşılaştırıldı. idealite faktörü değerine bağlı olarak Dİ diyodunun ideal bir diyod, D2 ve D3'ün ideal olmayan diyodlar olduğu görüldü. Bu ideal olmayış arayüzey hallerine ve arayüzey tabakasına atfedildi. Bu diyodlar için elde edilen engel yüksekliğinin değerleri, I-V karakteristiklerinden C-V karakteristiklerinden elde edilen değere hemen hemen eşit olduğu görüldü. Arayüzey tabakasız Dİ diyodunun iki noktası için doğru ve ters beslem I-V karakteristiklerinden elde edilen engel yüksekliklerinin değerlerinin eşit, ideal olmayan D2 ve D3 diyodların ters beslem I-V den elde edilen engel yüksekliği değerleri doğru beslem I-V'den elde edilen değerlerden küçük olduğu görüldü. Doğru beslem I-V karakteristiklerinin deneysel değerlerini kullanarak çizdiğimiz yüzey potansiyeli - gerilim (//s - V) grafiklerinden de engel vükseklikeri hesaplandı. Bu değerlerin diğer metodlarla elde edilen değerlerle yakın bir uyum içinde olduğu görüldü. Arayüzey tabakalı Schottky diyodlarının C2 - V grafiklerinin kesişim voltajı daima ideal Schottky diyodlarınkinden büyük olduğu görüldü. Diyodlarm arayüzey hal enerji dağılım eğrileri çizilerek karşılaştırıldı. Arayüzey tabakalı diyodların arayüzey hal yoğunluk değerlerinin daha düşük olduğu görüldü. Bu durum, arayüzey oksit tabakası tarafından doymamış bağların doymasına bağlandı.

11 SUMMARY In this study, Au-Sb/n-Si/Au diods with interfacial layer and without interfacial layer were produced by taking the n-type Silicon wafers with orientation <111>. Their characteristic parametres obtained from the I-V and C-V measurments were compared experimentally and theoretically. Depending on the value of the ideality, it was seen that Dl was an ideal diod, while D2 and D3 were not. This non - ideality was attributed to the interface states and the interfacial layer. The values of the barrier height obtained for these diods were equal to those obtained from the I-V and C-V characteristics. The values of the barrier height obtained from the forward and reverse feeding I-V characteristics for the two points of Dl diod without interfacial layer were equal, whereas the values of the barrier height of the non-ideal D2 and D3 diods obtained from the reverse feeding I-V were smaller than those obtained from the forward feeding I-V. The barrier heights were also calculated from the surface potential voltage (/j/s-V) graphs drawn by using the experimental values of he forward feeding I-V characteristics. It was seen that these values were consistent with those obtained by other methods. It was determined that the intersection voltage of the C`2-V graphs of the interfacial-layered Schottky diods was always greater (higher) than those of the ideal Schottky diods. The interface state energy distribution curves of the diods were drawn and compared with each other. We see that the interface state density values of the interfacial layered diods are much more lower. This situation was attributed to the saturation of the unsaturated dangling bonds by the interfacial oxide layer.