Al-GaAs(001) schottky diodlarında engel yüksekliğinin raryüzeydeki silisyum tabakasıyla değiştirilmesi

Abstract

in ÖZ `Al-GaAs(OOl) Schottky Diodlarında Engel Yüksekliğinin, Arayüzeydeki Silisyum Tabakasıyla Değiştirilmesi` Bu çalışmada moleküler huzme yöntemiyle epitaksiyel olarak büyütülen ÂÎ/Si/GaÂs(001) diod yapılarında Schottky engel yüksekliği, X-ışınları fotoelektron spektroskopisi ve akım- voltaj, kapasitans- voltaj ölçümleri vasıtasıyla belirlendi. Yeterince yüksek bir Âs veya Âl akısının 1-14 atomik Si arayüzey tabakasının büyütülmesi sırasında kullanılması koşuluyla engel yüksekliğinin 0.2eV minumum bir değerden l.ieV maksimum bir değere kadar değişebileceğini gösterdik. Ayrıca 100°C ve 450°C arasında büyütme bölümü içinde tavlanmış numunelerin engel yüksekliğini X-isinlan fotoelektron spektroskopisi, akım-voltaj, kapasitans-voltaj yöntemleriyle inceledik. Oda sıcaklığında 0.2eV'dan 450°C'de 0.6eV değerine Schottky engel yüksekliğinde bir artmayı Âs katkılı Si arayüzey tabakası için gözledik. Bu sonuçlar Si/GaÂs arayüzeyinde GaÂs Fermi seviyesinin 5-14 atomik tabaka Si arayüzey kalınlıkları için ayarianabileceğini gösterir. GaÂs ve Si arasındaki enerji band aralığı ilişkisini kabul eden bir model S- 14 atomik tabaka kalınlığında Si arayüzey tabakasının engel yüksekliğinde bir azaima veya bir artmayı açıklayabilir. 1-5 atom kalınlığındaki Si arayüzey tabakaları için engel yüksekliğinin indüklenmiş Si yerel arayüzey dipolü vasıtasıyla değiştiği varsayılır.

ÎV ABSTRACT `Modification of the Barrier Height of Ai-GaAs(OOl) Schottky Diodes by means of a Silicon Interface Layer` In this work, the Schottky barrier height in AÎ/Si/n-GaAs(001) diode structures grown by molecular beam epitaxy was determined by means of x-ray photoemission spectroscopy, current-voltage and capacitance-voltage measurements. We have demonstrated that the barrier height can be changed from a minimum value of 0.2eV to a maximum of l.leV provided that a sufficiently high As or Al flux is employed during the growth of the 1-14 monolayer range Si interface layer. Furthermore, the barrier height of samples annealed in their growth chamber between 100 and 450°C was investigated by means of x-ray fotoemission spectroscopy, current-voitage and capacitance- voltage measurements. An increase of Schottky barrier heights from 0.2eV at room temperature to 0.6eV at 450°C was observed in As doped Si interface layers. These results indicate that the GaAs surface Fermi level at the Si/GaAs interface for 5-14 monolayer Si interface layers can be manipulated. A model ?which assumes an energy band gap relationship between the GaAs and Si interface layers can explain an increase or a decrease in the barrier height due to the presence of a 5-14 monolayer range Si interface layer. We assume that the barrier height for 1-5 monolayer Si interface layers is changed by means of Si induced local interface dipoles.