Germanyum ve silisyum `dan yapılmış metal-yarıiletken metal yapılarında azınlık taşıyıcılarının elektriksel iletkenliğe etkisi

Abstract

ÖZET Çalışmada ilk olarak Metal-yarıiletken kontağında akım akışını ifade eden emisyon, Mf vizyon, Bethe, Schottky ve Crowel ve Sze teorileri için Bilgisayar programı yapılmıştır. Değişik sıcaklık değerleri için hesaplanan akım değerlerinden teorik akım-gerilim eğrileri çizilmiştir. 10fi-cra resistivitell <111> doğrultusundaki Germanyum ve Silisyum'dan Metal-yarıiletken-Metal yapıları imal edilmiştir. Çeşitli sıcaklıklarda deneysel olarak çizilen akım-gerilim eğrilerinin, teorik olarak çizilen eğrilerle uyum içinde olduğu görülmüştür. Akım-gerilim Ölçülerinden, Germanyum ve Silisyum yapıları için 0 elektron engel yüksekliği, 0, delik engel yüksekliği, Tg etkin yaşama süresi ve Al tın'' in difüzyon yapmadaki etkin delik sayısı bulunmuş ve bunların bilinen değerlere yakın olduğu tespit edilmiştir. Au-Ge-Sb (Alaşım),Au-Ge-Al (Alaşım), Au-Ge-Sn, Au-Ge-Şn (Alaşım),Au-Si-Sb (Alaşım), Au-Si-Al (Alaşım),Au-Si-Sn,Au-Si-Sn(Alaşım) yapılarının kapasite-gerilim ölçüler i, sıcaklık sabit, frekans değişken ve frekans sabit olmak üzere çeşitli sıcak lıklarda yapılmıştır. Germanyum yapılarının etkin kapasitesinin sıcaklığa ve frekansa çok sıkı bağlı olduğu, Silisyum yapılarında bu bağlılığın çok az veya hiç olmadığı görülmüştür. Kapasite-gerilim ölçülerinden Germanyum ve Silisyum yapılarındaki V, difüzyon potansiyeli ve Nd donor yoğunluğu tayin edilmiş ve bunların bilinen değer lere yakın olduğu görülmüştür. Azınlık taşıyıcılarının oluşturduğu difüzyon kapasitesi alçak ve yüksek frekans sınırlarında çözülmüştür. Yüksek frekanstaki difüzyon kapasitesi göz önüne alınarak Au-Ge-Sb (Alaşım), Au-Ge-Sn, Au-Ge-Sn (Alaşım) ve Au-Ge-Al (Alaşım) yapıları için iki eşdeğer devre önerilmiş, ve bunların etkin kapasitelerinin sıcaklığa, frekansa, ge rilime bağlılığı açıklanmıştır. Buradan ve teorik olarak azınlık taşıyıcı oranının Ger manyum yapılarında daha büyük bulunmasından, azınlık taşıyıcılarının Germanyum5 da daha etkin olduğunu doğrulamıştır. Au-Ge-Sb (Alaşım), Au-Ge-Sn, Au-Ge-Sn (Alaşım) yapıları için önerilen modele uygun olarak, kapasite-gerilim ölçülerinden, delik difüzyon sabiti D tayin edilmiştir., Bunun verilen değere çok yakın olması, hem D p nin kapasite-gerilim ölçülerinden bulu nab ileceğini göstermiş ve hem de azınlık taşıyıcılarının etkisini bir kez daha doğrula mıştır.