Sn/p-Si Schottky diyot karakteristiklerine doğal oksit tabakasının etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında yüzeyi kimyasal olarak temizlenmiş temiz oda koşullarında havaya maruz bırakılan p-tipi silisyumdan oluşturulan Sn/p-Si/Al, metal (doğrultucu) /p-tipi yarıiletken/metal (omik), Schottky diyotlarının karakteristiklerine doğal oksit tabakasının etkisi I-V ve C-V ölçümleri kullanılarak incelendi. Çalışmada, [100] yönelimine sahip, B (Boron) katkılanmış do=300 ?m kalınlığında ?=2-5 ?-cm özdirençli, fabrikasyon olarak parlatılmış p-tipi Si (silisyum) kullanıldı.Hazırlanan kristalin mat olan yüzüne omik kontak oluşturabilmek için, Al (% 99.98 saflıkta) metali vakum cihazında 10-6 torr basınç altında buharlaştırıldı. Oluşturulan omik kontak bu tez çalışmasının amacına uygun şekilde 5x5 mm2'lik sekiz eşit parçaya bölündü. İlkine hemen (SnD1), diğer parçalar ise belli aralıklarla; bir gün (SnD2), beş gün (SnD3), on gün (SnD4), onbeş gün (SnD5), otuz gün (SnD6), kırkbeş gün (SnD7) ve atmış gün (SnD8) sonra) doğrultucu kontak oluşturabilmek için 10-6 torr basınçta Sn metali buharlaştırıldı. Böylece sekiz farklı Schottky engel diyotu oluşturuldu.Oluşturulan diyotların I-V ve 1 MHz'deki C-V ölçümleri alındı ve alınan bu değerlere göre çizilen grafiklerden n idealite faktörleri ve ? b engel yükseklikleri sırasıyla yarı logaritmik olarak doğru besleme I-V grafiklerinin lineer kısımlarının eğimlerinden ve y-eksenini kesen noktalarından bulundu. Seri direnç etkisi Cheung fonksiyonları yardımıyla I-V karakteristiklerinden elde edilen idealite faktörleri, etkin engel yükseklikleri ve seri direnç değerleri hesaplandı. C-2-V ölçümlerinden Vd difüzyon potansiyeli, ? b engel yüksekliği ve NA alıcı yoğunlukları elde edildi.

In this thesis, the effect of native oxide layer on the Schottky diode characteristics of Sn/p-Si/Al, metal (rectifying)/p-type semiconductor/metal (ohmic), structure obtained by p-type silicone cleaned chemically and exposed to clean room air by I-V and C-V measurements. B (Boron) doped, one side polished p-type Si wafers with [100] direction and do=300 ?m thickness having ?=2-5 ?-cm resistivity.In order to form ohmic contact through the non-polished surface of the crystal, the Al (%99.99) metal was evaporated under the 10-6 torr pressure in the vacuum chamber. Prepared crystal was divided into eight pieces which have dimensions of 5x5 mm2 for the purpose of study. To form the rectifying contacts in the ordered periods of immediately (SnD1), one day after (SnD2), five days after (SnD3), ten days after (SnD4), fifteen days after (SnD5), thirty days after (SnD6), fourty five days after (SnD7) and sixty days after (SnD8), Sn metal was evaporated under the 10-6 torr pressure. Thus, we obtained eight different Schottky barrier diode.I-V and C-V at 1MHz measurements have been done and its characteristics have been plotted. n ideality factors and ? b barrier height values have been obtained from the slopes of linear parts of semilog-forward bias I-V plots and linear parts of intercepting point of the y-axis, respectively. Series resistance values have been calculated using Cheung functions. Serial resistance, ideality factors and effective barrier heights were calculated using these functions obtained from forward bias I-V characteristics. Vd diffusion voltages, ? b barrier heights and NA acceptor densities have been obtained from C-2-V measurements.