Metal/n-Si/Au-Sb schottky diyod yapılarında I-V karakteristiklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZETMETAL/n-Si/Au-Sb SCHOTTKY D YOT YAPILARINDAI-V KARAKTER ST KLER N N NCELENMESBu çalışmada [100] yönelimine sahip, fosfor katkılı, Ï = 5 ~ 10 â¦-cm özdirençliµ n = 1450 cm2/Vs olan n-tipi silisyum kristali kullanıldı. Isısalve mobilitesibuharlaştırma yöntemiyle Bi, Ni, Fe, Sn, Cd ve Pb metalleri kullanılarak altı farklıSchottky diyot yapısı oluşturuldu. Diyotların elektriksel karakteristiğini incelemek için,oda sıcaklığında ve karanlıkta, -1V ile +1V gerilim aralığında akım-gerilim ölçümleriyapıldı.Verilerin termiyonik emisyon teorisi ile incelenmesinden, idealite faktörü veengel yüksekliği değerlerinin sırasıyla 1.087-1.284 ve 0.623-0.884 eV aralığındaoldukları bulundu. Cheung fonksiyonlarından idealite faktörü, engel yüksekliği ve seridirenç değerleri ayrıca hesaplandı. dealite faktörü ve engel yüksekliği değerlerinintermiyonik emisyon teorisinden bulunan sonuçlarla uyum içinde olduğu belirlendi. Seridirenç değerlerinin diyottan diyota farklılık gösterdiği, Ni, Bi, Fe, Sn, Cd ve Pbmetalleri için sırasıyla 1. Cheung fonksiyonundan 96.86, 166.73, 3086.72, 4501.81,51104.20 ve 318447 ve 2. Cheung fonksiyonundan 98.04, 170.34, 3146.06, 4526.10,51299.30 ve 355003.00 olduğu bulundu. Yarıiletkenin gövde direnci çok düşükolmasına rağmen, farklı metaller için seri direncin gövde direncine kıyasla çok büyükdeğerler alması, metal ile yarıiletken arasındaki arayüzey tabakasının etkisiyleaçıklandı.Doğrultma oranlarının incelenmesinden, en yüksek doğrultma oranına sahip olandiyotun Bi/n-Si olduğu bulundu. Çalışma sınırları içerisinde, Bi/n-Si Schottky diyot endüşük idealite faktörü, en düşük engel yüksekliği, en düşük seri direnç ve en yüksekdoğrultma oranıyla en ideal diyot olarak belirlendi.2006, 61 SayfaAnahtar Kelimeler: Schottky diyot, idealite faktörü, engel yüksekliği, seri direnç vedoğrultma oranı.

ABSTRACTINVESTIGATION OF THE I-V CHARACTERISTICSIN THE METAL/n-Si/Au-Sb SCHOTTKY DIODE STRUCTURESIn this work, [100] oriented, phosphororus doped, n-type silicon crystal with aresistivity of Ï = 5 ~ 10 â¦-cm and mobility of µ n = 1450 cm2/Vs has been used. Sixdifferent Schottky diodes have been fabricated using Bi, Ni, Fe, Sn, Cd and Pb metalsby resistive evaporation method. In order to investigate the electrical characteristics ofthe diodes, current-voltage measurements have been done between -1V and +1Vpotential interval, at room temperature and in the dark.Ideality factors and barrier heights have been found to be in the interval of1.087-1.284 and 0.623-0.884 eV from the investigation of the data with termionicemission theory, respectively. Ideality factor, barrier height and series resistance valueshave also been calculated by Cheung?s functions. Ideality factors and barrier heightshave been found to be consistent with the results of ve termionic emission theory. Seriesresistance values have been found to change from one diode to to another andcalculated by first Cheung?s function as 96.86, 166.73, 3086.72, 4501.81, 51104.20 and318447.00 , and by second Cheung?s function as 98.04, 170.34, 3146.06, 4526.10,51299.30 and 355003.00 for Ni, Bi, Fe, Sn, Cd and Pb metals, respectively. Althoughbulk resistivity of the semiconductor is very small, the fact that, very great values of theseries resistance compare to bulk resistivity have been explained with the effect ofinterface states between metal and semiconductor.The Bi/n-Si Schottky diode has been found to have the highest rectifying ratiofrom the rectifying ratio investigations. The Bi/n-Si Schottky diode has been determinedas ideal diode with the least ideality factor, the least barrier height, the least seriesresistance and the highest rectifying ratio values, in the limits of this work.2006, 61 PagesKey Words: Schottky diode, ideality factor, barrier height, series resistance andrectifying ratio.