Au/4H n-SiC schottky diyotların sıcaklığa bağlı akım iletim mekanizmasının incelenmesi

Au/4H n-SiC metal-yarıiletken (MY) yapıların/Schottky diyotların akım-gerilim (I-V) karakteristikleri, 80-300 K sıcaklık aralığında ölçüldü. Termiyonik emisyon (TE) teorisine göre; I-V karakteristiklerinden elde edilen sıfır beslem engel yüksekliği (ΦBo) ve idealite faktörü(n)'nün sıcaklığa bağlı olduğu gözlendi. ΦBo'nin artan sıcaklıkla artmasına karşın idealite faktörü (n)'nün ise azalmakta olduğu gözlendi. Bu davranış, Au /4H n-SiC ara yüzeydeki Schottky engel homojensizliğine atfedildi. Bu engel homojensizliğinin bir Gaussian dağılım (GD) gösterdiğine delil elde etmek için ΦBo-q/2kT grafiği çizildi. Bu grafikte görülen iki lineer bölgeden ortalamaengel yüksekleriΦ̄B01 = 1.224 eV ve Φ̄B02=0.58eV, standart sapmalar ise σo1= 0.15 V ve σo2= 0.07 V olarak belirlendi. Benzer şekilde modifiye edilen [ln(Io/T2)-q2σo2/2k2T2]-q/kT grafiğinde de iki lineer bölge görüldü. [ln(Io/T2)-q2σo2/2k2T2]-q/kT grafiğinde,Φ̄B01veΦ̄B02değerleri sırasıyla, 0.51 eV ve 1.22 eV ,Richardson sabiti A1* ve A2* değerleri sırasıyla, 450 Acm-2K-2 ve 147 Acm-2K-2 olarak elde edildi. Deneysel olarak belirlenen Richardson sabiti değeri, 4H n-SiC'ün 146 AK-2cm-2 teorik değerine oldukça yakın bulundu. Sonuç olarak, Au/4H n-SiC diyotların doğru-beslem I-V karakteristiklerinin sıcaklığa bağlılığının TE mekanizması temeliçift GD ile başarılı bir şekilde açıklanabileceği görüldü. Daha sonra, Au /4H n-SiC MY ara yüzünde oluşan homojen olmayan engel yüksekliğini çift Gauss dağılım gösterdiğini teorik olarak elde etmek için ρ1=4.84×10-4, ∅1=1.203 eV, ∅2=0.571 eV, σ1=144.5 meV ve 𝜎𝜎2=70 meV parametrelerini kullanarak teorik çift Gaussian P (∅)-∅pa fonksiyonu elde edildi. Böylece Au/4H n-SiC MY Schottky diyotlarda baskın akım iletim mekanizmanın TE tabanlı çift GD ile başarılı bir şekilde açıklanabileceği teorik ve deneysel olarak gösterildi. Ek olarak, Au/4H n-SiC Schottky diyotların ters-beslem JR-V karakteristikleri 80-300 K sıcaklık aralığında incelendi. Au/4H n-SiC MY Schottky diyotları için bariyer yüksekliği emisyonu (Φt) ve bağıl dielektrik sabiti (εs) sırasıyla S(T)-1/T ve R(T)-1/T grafiklerinden hesaplandı.