Ni/n-Si/Al Schottky diyotların sıcaklık bağımlı parametrelerinin hesaplanması

Abstract

Ni/n-Si/Al Schottky diyotların deneysel akım-gerilim (I-V) karakteristikleri çalışılmıştır. Diyotlar, antimon katkılanmış 0.01 özdirençli n+ taban Si üzerine LPE (Liquit-phase epitaxy) tekniği ile büyütülen fosfor katkılı 2 özdirençli, yaklaşık 18 kalınlıklı ve <100> yönelimli silisyum yarıiletken tabaka kullanılarak hazırlanmıştır. Kristal boyutlarında kesildikten sonra omik kontak oluşturmak için mat yüzeylerine Al buharlaştırıldı. Parlatılmış yüzey üzerine dc manyetik sputtering tekniği kullanılarak 1.5 mm çapında Ni Schottky diyotlar oluşturuldu. Diyotların numune sıcaklığına bağlı değişimini incelemek için akım-gerilim (I-V) karakteristikleri 60-320 K sıcaklık aralığında 20 K adımlarla ölçüldü ve incelendi. Ni/n-Si diyotların değişen numune sıcaklığına bağlı doğru beslem I-V karakteristiklerinden Cheung fonksiyonları kullanılarak elde edilen idealite faktörü, engel yüksekliği ve seri direnç değerleri hesaplandı. Seri direnç değerlerinin artan sıcaklıkla azaldığı görüldü. Ayrıca, I-V karakteristikleri yardımıyla elde edilen engel yüksekliğinin artan sıcaklıkla arttığı, idealite faktörünün de azaldığı görüldü. Bu durum engelin inhomojenliğine atfedildi.

Diodes have been prepared on P doped Si, (with tichnesses of 18 a resistivity of 2 W-cm) which was grown on Sb doped Si substrate, having resistivity of 0.01 W-cm by LPE. The wafer was cut into pieces of 0.5x0.5cm2. The ohmic contact was made by evaporating Al on the back side of these pieces (the 0.01 W-cm resistivity antimony-doped n+ side). The Schottky contacts have been formed using dc magnetron sputtering Ni as dots with diameter of about 1.5 mm on the front surface of the n-Si. The current-voltage (I-V) characteristics of the devices were in the temperature range of 60-320 K. Barrier heights and ideality factors were calculated from from I-V characteristics. Furthermore, barrier heights, ideality factors and series resistances calculated from Cheung functions using I-V characteristics depending on temperature. İt has been that, the value of series resistance decreased with increasing temperature. It was seen that, ideality factor decreased and barrier height were increased with increasing temperature.