Elektron radyasyonunun Au/n-Si/Au-Sb Schottky kontakların elektriksel karakteristikleri üzerine etkileri

Abstract

Au/n-Si/Au-Sb Schottky kontaklarda 25 gray, 50 gray ve 75 gray dozdaki elektron ışınlamasının elektriksel karakteristikleri üzerindeki etkileri ortaya çıkarıldı. 4200C ve 4500C sıcaklıklarda tavlanan kontakların ışınlamadan önce ve ışınlamalardan sonra I-V (akım-gerilim), C-V (kapasite-gerilim) ve C-f (kapasite-frekans) ölçümleri alındı. Düz beslem I-V grafikleri yardımıyla kontakların idealite faktörü ve engel yüksekliği değerleri hesaplandı. Cheung fonksiyonları yardımıyla idealite faktörleri, engel yükseklikleri ve seri direnç değerleri hesaplandı. Işınlanmadan önce 4200C'de tavlanan Au/n-Si/Au-Sb diyodunun idealite faktörü 1.152, engel yüksekliği 0.772 eV, 75 gray ışınlanmadan sonra idealite faktörü 1.254 engel yüksekliği ise 0.794 eV hesaplandı. Işınlanmadan önce 4500C'de tavlanan Au/n-Si/Au-Sb diyodunun idealite faktörü 1.231, engel yüksekliği 0.742 eV, 75 gray ışınlanmadan sonra idealite faktörü 1.384 engel yüksekliği 0.761 eV olarak hesaplandı. Işınlamayla idealite faktöründe ve engel yüksekliğinde artış gözlendi. Tavlama sıcaklığının artmasıyla idealite faktöründeki artış diyotların akım iletim mekanizmasının termoiyonik emisyon teorisinden sapmasıyla açıklandı. Bu durum yapının bozulmasına atfedildi. Ters beslem C-V grafikleri yardımıyla difüzyon potansiyelleri, engel yükseklikleri, fermi enerji seviyeleri ve donor konsantrasyonları hesaplandı. Artan ışınlamayla birlikte kapasitenin ve donor konsantrasyonunun azaldığı gözlendi. Radyasyonun diyotlarda oluşturduğu kusurlar nedeniyle diyotların ideallikten saptığı gözlendi.Anahtar Kelimeler: n-Si, Schottky diyot, elektron ışınlanması

The effects of electrical characterictis of electron irradiation of 25 gray, 50 gray and 75 gray in Au/n-Si/Au-Sb Schottky are revealed.The I-V, C-V, and C-f measurements are taken before and after the irradiation of contacts that are annealed at 4200C and 4500C for 3 minutes. As a result of the forward bias measures, idealiy factors and the values of barrier heights are calculated. Ideality factor of Au/n-Si/Au-Sb diode annealed at 4200C before irradiation was calculated as 1.152, and the barrier height was calculated as 0.772 eV; however, ideality factor of Au/n-Si/Au-Sb diode after irradiation was calculated as 1.254, and the barrier height was calculated 0.794 eV. Ideality factor of Au/n-Si/Au-Sb diode annealed at 4500C before irradiation was calculated as 1.231,and the barrier height was calculated as 0.742 eV; however, ideality factor of Au/n-Si/Au-Sb diode after irradiation was calculated as 1.384, and the barrier height was calculated 0.761 eV. An increase in ideality factor and barrier height was observed with the irradiaton. The increase in ideality factor resulted from the increasing of annealing temparature and electron irradiation was explained with the deviation of current transport mechanism from the thermoionic emission theory. This situation is related with the corruption of the cyristal structure. The diffusion potentials, barrier heights, Fermi energy levels and doping concentrations were calculated by using reverse bias C-V graphics. With the increasing irradiation, capacitance value and doping concentrations were observed to be increase. Because of the defects that the electron irradiation caused in the diodes, the diodes were observed to be deviate from the ideal situation.Keywords: n-Si, Schottky diode, Electron irradiation