Mo/n-Si Schottky yapılarında engel yüksekliği dağılımının ısıl işlem ile değişimi

Abstract

Metal yarıiletken kontakların doğrultucu özelliğinin bir asrı aşkın kullanımı ve 20. yy ın ortalarında akım iletim mekanizmasının modellenmesi ile bu yapılarının elektronikteki kullanımı yaygınlaşmıştır. Fabrikasyonun basitliği bu yaygınlaşmada en önemli etkenlerden biridir. Teorinin öngördüğü basit akım-gerilim ilişkisine karşın deneysel gözlemler bu ilişkinin ideallikten saptığını göstermektedir. Burada önerilen model yalnızca ideal durum için geçerlidir. Paralel prosesten sonra farklı engel yüksekliklerinin elde edilmesi Schottky modelinin yeniden güncellenmesini gerektirmiştir. Bu çalışmada RF sputter tekniği ile n-Si üzerinde mxn boyutlu matris formunda oluşturulan Schottky diyotların I-V ölçümleri yapılarak engel yüksekliği ve idealite faktörlerinin dağılımları analiz edildi. Termiyonik model ve Cheung yöntemi ile yapılan analizlerde proses sonrası ortalama engel yüksekliği 0,63 ve 0,62 eV elde edilirken dağılım aralığı (FWHM) 17 ve 4,2 meV olarak elde edildi. TE modele göre en iyi dağılım homojenliği 300oC'de ısıl işleme tabi tutulmuş numunede 0,64 eV engel yüksekliği ve 3,6 meV dağılım aralığı ile elde edildi.

Rectification behaviors of metal semiconductor junctions are known property over one century. The model which explain the current voltage relation in this structures are proposed in the mid of last century and after that wide application in electronics appeared in industry. Instead of simplicity of current voltage relation, experimental data do not support the proposed model where we know the proposed model is only valid in case of ideal conditions. The experimental data after parallel process required updating the classical Schottky model for real world. In this study Schottky diodes with mxn matrix form fabricated using RF sputter technique and barrier height and ideality factor distributions are analyzed. The application of thermionic model and Cheung method to as processed Mo/n-Si structures, barrier heights 0,63 and 0,62 eV and FWHM calculated as 17 and 4,2 meV, respectively. The best distribution according to TE model is obtained after annealing at 300oC where barrier height was 0,64 eV and FWHM 3,6 meV.