Laser boyası kullanılarak oluşrutulmuş schottky yapıların kapasite voltaj spektroskopisi

Abstract

Bu çalışmada Czochralski tekniği ile büyütülmüş, 380μm kalınlığında, (100) düzleminde kesilmiş ve 20Ω-cm özdirence sahip fosfor katkılı n-tipi Si yarıiletken kristalleri kullanılmıştır. Bu kristaller değişik kimyasal metotlarla temizlenmiştir. Temizlenen yarıiletken kristaller üzerine döndürme ile kaplama tekniği kullanılarak coronene ince filmler oluşturulmuştur. Üzerinde coronene ince filmler oluşturulmuş yarıiletken kristaller yaklaşık 10-6 torr bir vakum ortamına alınmıştır. İnce film kaplı yüzeyler üzerine %99,999 saflıkta metaller buharlaştırılarak doğrultucu kontaklar oluşturulmuştur. Elde edilen Schottky tabanlı metal/organik/yarıiletken yapıların her iki tarafından elektriksel bağlantı alınmak suretiyle karanlık ortamda ve oda sıcaklığında elektriksel karakterizasyon işlemleri yapılmıştır. Karakterizasyon işlemleri olarak kapasite-gerilim (C–V) ölçümleri alınmış, bu ölçümlerden hareketle diyot için engel yüksekliği (Φ_B), difüzyon potansiyeli (V_d), tüketim tabakası genişliği (W_D), Fermi enerji seviyesi (E_F), taşıyıcı yoğunluğu (N_d), Schottky alçalması (∆Φ_B) ve maksimum elektrik alan (E_m) gibi diyot parametreleri tayin edilmiştir.

In this study, n-type Si (Phosphorus-doped) semiconductor crystals grown with Czochralski technique, cut in a (100) oriented silicon crystal have been used with a thickness of 380μm and 20Ω-cm resistivity. These crystals have been cleaned with different chemical methods. The spin coating technique has been used to deposit coronene thin films on cleaned semiconductor crystals. Semiconductor crystals formed with coronene thin films have been put into the vacuum environment of approximately 10-6 torr. Metals (99.999%) have been evaporated on thin film coated surfaces to create rectifier contacts. The electrical connections have been made to both sides of Schottky based metal/organic/semiconductor structures and characterization processes have been performed in dark place and at room temperature. Capacity-voltage (C–V)) measurements have been performed as characterization process. From these measurements the diode parameters have been calculated such as barrier height (Φ_B), diffusion potential (V_d), depletion layer width (W_D), Fermi energy level (E_F), carrier densities (N_d), Schottky lowering (∆Φ_B) and maximum electric field (E_m).