n-GaAs üzerinde oluşturulan fecrnic schottky kapı metalli diyotların elektriksel karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, n-GaAs yarıiletkeni üzerinde ilk kez oluşturulan FeCrNiC dörtlü alaşım Schottky kapı metalli diyotlarının elektriksel karakterizasyonu yapıldı. Aynı şartlarda özdeş olarak hazırlanan 23 adet FeCrNiC/n-GaAs Schottky diyodun akım-voltaj (I-V) ve kapasite-voltaj (C-V) karakteristikleri oda sıcaklığında ve karanlıkta ölçüldü. FeCrNiC/n-GaAs Schottky yapılarının idealite faktörü ( ), engel yüksekliği ( ) ve seri direnç ( ) gibi karakteristik parametreleri doğru beslem I-V karakteristiklerinden, termiyonik emisyon teorisi kullanılarak belirlendi. Elde edilen , ve değerleri sırasıyla 1.000-1.016, 0.790-0.805 eV ve 14.497-48.423 ? aralığında değişmektedir. Ayrıca, ters beslem C-V karakteristiklerinden elde edilen engel yükseklikleri de 0.848-0.925 eV aralığındadır. Aynı şartlarda hazırlanmasına rağmen, FeCrNiC/n-GaAs Schottky diyotları için elde edilen tüm parametrelerin bir diyottan diğerine değişimi, engel inhomojenliğine atfedildi. Bu yüzden, FeCrNiC/n-GaAs Schottky diyotlarının doğru beslem I-V karakteristikleri engel inhomojenliği üzerine geliştirilen Tung Modeli kullanılarak irdelendi. Gauss dağılım fonksiyonu ile fit edilen deneysel idealite faktörü ve engel yüksekliklerinin ortalama değerleri sırasıyla 1.007±0.004 ve 0.800±0.004 eV olarak elde edildi. çiziminde ve değerleri kullanılarak FeCrNiC/n-GaAs yapısı için yanal homojen engel yüksekliği eV olarak elde edildi. C-V karakteristiklerinden elde edilen ortalama engel yüksekliğinin değeri ile uyum içinde oluşu FeCrNiC/n-GaAs alaşım kontaklarının engel yüksekliklerindeki inhomojenitenin yanal dağılımlı engel yüksekliği kavramı ile tasvir edilebileceğini belirtmektedir.

In this study, the electrical characterization of Schottky diodes with a quadripartite alloy FeCrNiC gate metal on n-GaAs has been made, for the first time. The current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics of as many as 23 FeCrNiC/n-GaAs Schottky structures which identically prepared in the same conditions were measured at room temperature and in the dark. The characteristic parameters such as , and of the FeCrNiC/n-GaAs Schottky structures were obtained from the forward bias I-V characteristics by using thermionic emission theory. The values of , and of the FeCrNiC/n-GaAs structure were dispersed in the ranges of 1.000-1.016, 0.790-0.805 eV and 14.497-48.423 ?, respectively. On the other hand, the values obtained from the reverse bias C-V characteristics varied from 0.848-0.925 eV. The fact that all of the parameters for the FeCrNiC/n-GaAs SBDs differ from one diode to another even if they are identically prepared were attributed to the barrier height inhomogeneity. Hence, forward bias I-V characteristics of FeCrNiC/n-GaAs Schottky structures were interpreted by using Tung?s model based on barrier height inhomogeneity. The experimental and n distributions obtained from the I-V characteristics were fitted by a Gaussian function, and their mean values were found to be 0.800±0.004 eV and 1.007±0.004, respectively. The lateral homogeneous SBH ( ) value of 0.863 eV for the FeCrNiC/n-GaAs structure has been obtained from the vs n plot by using and It has been seen that the mean value of obtained from the reverse bias C-V measurements is correlate with the value of The good agreement of these parameters indicates that the SBH inhomogeneity of FeCrNiC/n-GaAs alloy contacts can be well described by spatial distributions of barrier height.