N tipi silisyum tabanlı altlık üzerine pyrene (C16H10) maddesinin kaplanarak elde edilen yapıların akım iletim mekanizmaları

Abstract

Bu tez çalışmasında organik pyrene ara yüzeyli Au/n-Si yarıiletken Schottky diyotun elektriksel karakterizasyonu sistematik bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Numune hazırlama aşamasında öncelikle (100) doğrultusunda büyütülmüş n-Si tabakaya, Au omik kontak yapılmıştır. Daha sonra vakumda buharlaştırma yöntemiyle, n-Si tabakanın diğer yüzeyi pyrene ile kaplanmış ve bunun üzerine Au doğrultucu Schottky kontakları vakumda buharlaştırma yöntemiyle oluşturulmuştur. I-V karakteristiklerinden idealite faktörü, engel yüksekliği, seri direnç gibi diyota ait bazı parametreler hesaplanmıştır. Bu parametreler, Cheung-Cheung ve Norde yöntemiyle hesaplanmış ve her iki yöntemden elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Ayrıca pyrene ara yüzeyli Schottky diyotun ara yüzey durumlarını belirlemek için oda sıcaklığında sığa-gerilim C-V karakteristikleri de incelenmiştir. Bu ölçümlerden, taşıyıcı yoğunluğu, engel yüksekliği gibi diyota ait bazı elektriksel parametreler belirlenmiştir. I-V ölçümlerinden elde edilen engel yüksekliği ile C-V ölçümlerinden elde edilen engel yüksekliği değerleri karşılaştırılmalı olarak verilmiştir. Sonuçta her iki yöntem ile belirlenen değerlerin uyum içinde olduğu gözlenmiştir.

In this thesis, electrical characterization of an Au/n-Si semiconductor Schottky diode with organic pyrene interlayer has been systematically carried out. At sample fabrication stage, first, the ohmic contact has been performed on one surface of n-Si wafer grown in direction of (100). Later, the other surface of the wafer has been coated with pyrene via thermal evaporation method and then the Schottky contacts have been constituted on the organic material via thermal evaporation method. By using the I-V characteristics, the idealite factor, barrier height and some other diode parameters have been calculated. These parameters have also been calculated by means of Cheung-Cheung and Norde methods and have been compared with each other. Besides, to determine the interface states of Schottky diode with pyrene interlayer, capacitance-voltage C-V characteristics have been investigated at room temperature. From these measurements, the concentration of carriers, barrier height and some other diode parameters have been obtained. The barrier heights of diode have been compared with the results obtained by I-V and C-V methods. It has been seen that there is a good agreement with each other.