Electrical and magnetoresistive characteristics of electrodeposited Schottky diode systems

Abstract

Bu çalışmada, (100) doğrultusunda büyütülmüş, 300-400µm kalınlıklı ve 3-4 ?cm öz dirençli ve Fosfor katkılı n-Si kullanarak, elektrodepolama yöntemiyle oluşturduğumuz Ni/n-Si and Co/n-Si Schottky diyotların elektriksel ve magnetoresistans özellikleri incelendi. Bu diyotların elektriksel karakteristikleri, akım-voltaj (I-V), kapasitans-voltaj (C-V), (C-2-V), iletkenlik-voltage (G-V) yardımıyla belirlendi. Ayrıca bu sistemlerin magnetoresistans özellikleri araştırıldı.Elektrodepolama yöntemiyle oluşturduğumuz Ni/n-Si and Co/n-Si Schottky diyotların yanal homojen bariyer yükseklikleri etkin BH'leri ve idealite faktörleri arasındaki lineer ilişki yardımıyla belirlendi.Schottky bariyer yüksekliğinin oluşum teorisinde, Schottky bariyer yüksekliğinin özdeşliği ve homojenliği önemli bir konudur ve Schottky bariyer diyot ve kontakların oluşumunda önemli bir daldır. Böylece yarıiletken madde iyi karakterize edilip homojen Schottky bariyer yüksekliği, tek bir kontağın I-V karakteristiklerinden de elde edilebilir. Bu amaçla, yaklaşık 1,22x 1015 cm-3 katkı yoğunluklu Co/n-tip Si SBD lar ve yaklaşık 1,25x 1015 cm-3 katkı yoğunluklu Ni/n-tip Si diyotlar hazırlandı ve büyük BH lı lineer bölge kullanıldı. Ni/n-tip Co/n-Si yapılarının elektriksel karakteristikleri oda sıcaklığında birbiriyle karşılaştırıldı.Anahtar kelimeler: Silisyum, Schottky bariyer diyot, Bariyer inhomojenliği, Elektrodepolama yöntemi, Manyetorezistans

In this study, by using n-Si substrate with (100) orientation, 300-400 µm thickness and 3-4 ?cm resistivity and phosphorus doped, thin film Schottky diode systems (Ni/n-Si SBDs and Co/n-Si SBDs which are electrochemically formed on n-type Si) are constructed and characterized. In the electrical characterization of these diodes, the current-voltage (I-V), the capacitance-voltage (C-V) and the conductivity-voltage (G-V) measurements are done. In addition, the magnetoresistive properties of these systems are investigated.We have determined laterally homogeneous barrier heights (BHs) of the electrodeposited Ni/n-Si and Co/n-Si SBDs by the help of the linear relationship between the effective BHs and the ideality factors which is experimentally and theoretically confirmed.The homogeneity or the uniformity of the Schottky BH is an issue with important implications on the theory of Schottky BH formation and important ramifications for the operation of Schottky barrier diodes and contacts. Thus, provided semiconductor substrate is well characterized, the homogeneous Schottky BH may be obtained even from the I-V characteristics of one contact. For this purpose, the Co/n-type Si SBDs with a doping density of about 1.22x 1015 cm-3 and Ni/n-type Si diodes with a doping density of about 1.25x 1015 cm-3 are prepared and the linear region with large BHs is used. The electrical characteristics of Ni/n-type and Co/n-Si structures were compared with each other at the room temperature.Key Words: Silicon, Schottky Barrier Diodes, Barrier inhomogeneity, Electrodeposition Method, Magnetoresistance