ZnO tabanlı omik ve schottky yapılar üzerine radyasyon etkilerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ZnO TABANLI OMÎK ve SCHOTTKY YAPILAR ÜZERİNDE RADYASYON ETKİLERİNİN İNCELENMESİ Nebi GEDİK Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Cevdet COŞKUN Geniş bant aralıklı yarıiletken bileşiklerden n-ZnO tek kristali üzerinde geliştirilen omik ve Schottky kontaklara ait temel parametrelerin, elektron radyasyonundan ne şekilde etkilendiğini ortaya koymak amacıyla sistematik bir çalışma yapıldı. Homojenliğin sağlanması amacıyla, aynı yonga üzerinden ikisi referans diğer ikisi de ışınlanacak numune olmak üzere dört komşu parça kesildi. Omik kontak metali olarak Al, Schottky kontak metali olarak ta Au kullanıldı. Al/n-ZnO omik kontak yapısı üzerinde gerçekleştirilen spesifik omik kontak özdirenci ölçümleri, yüksek enerjili (6, 9, 12 10 0 MeV) ve nispeten düşük dozda (3x10 eVcm ) elektron radyasyonuna maruz bırakılan numunenin kontak direncinde ciddi bir azalma olduğunu gösterdi. Au/n-ZnO Schottky kontaklar üzerinde yapılan akım-gerilim (I-V) ve kapasitans-gerilim (C-V) ölçümleri ise, artan radyasyon enerjisi ile engel yüksekliğinin azaldığım ve diyot idealitesinin kötüleştiğini ortaya koydu. Bu durum, parçacık radyasyonunun yer değiştirme etkisiyle -ve çarpışmalar sonucu ortaya çıkan ısının sebep olduğu tavlama etkisiyle- kontak malzemeye ait atomların yarıiletken gövde içine nüfuz ederek doğrultucu yapının bozulmasıyla ve omik özelliğe doğru kaymasıyla açıklandı. 2005, 68 Sayfa Anahtar Kelimeler: ZnO, Omik Kontak, Schottky Kontak, Radyasyon Etkisi

ABSTRACT Master Thesis THE RADIATION EFFECTS AND THE RESPONSE ON THE MAJOR PARAMETERS OF THE OHMIC AND SCHOTTKY CONTACTS FABRICATED ON n-ZnO Nebi GEDİK Atatürk University Graduate School of Naturel and Applied Sciences Department of Physics Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Cevdet COŞKUN The main object of this work is to find out the radiation effects and the response on the major parameters of the ohmic and Schottky contacts fabricated on n-ZnO, which is a wide-bandgap material. In order to ensure the sample homogeneity, four adjacent pieces that two of them are the reference samples and the other two are the samples to irradiate were cut out from the same wafer. Al and Au metals were used as contact elements in order to fabricate the ohmic and Schottky structures respectively. The specific ohmic contact resistivity measurements on Al/n-ZnO have shown that the high-energy (6, 9, 12 MeV) and relatively low-dose (3x10 eVcm ) electron irradiated samples had the lower value with respect to the reference sample. That finding suggests that the ohmic contacts are getting better and better with irradiation. On the other hand, the current-voltage (I- V) and capacitance-voltage (C-V) measurements on the Au/«-ZnO structures have revealed to increase in ideality and to decrease in the Schottky barrier heights with increasing electron energy. What is likely occurring in this processes is that the atoms of the contact elements were diffusing into the semiconductor material and thus turning the rectifying character to the ohmic behavior with the influence of radiation-matter interaction and subsequent annealing effects. 2005, 68 Pages Keywords: ZnO, Ohmic Contact, Schottky Contact, Radiation Effects 11