Au/(nanografit-PVP)/n-Si (MPS) yapıların hazırlanması ve elektrik ile dielektrik özelliklerinin geniş bir frekans ve voltaj aralığında incelenmesi

Bu tez çalışmasında döndürme yöntemi ile üretilen nanografit (NG) katkılı polivinilpirolidon (PVP)/n-Si yapısının geniş bir frekans (1kHz-5MHz) ve voltaj (±3V) aralığında, oda sıcaklığında C-V-ƒ ve G/ω-V-ƒ karakteristiği sunulmuştur. Bu sayede temel difüzyon potansiyeli (VD), katkılanmış verici yoğunluğ (ND), Fermi enerji düzeyi (EF), maksimum elektrik alan (Em), tükenme katman kalınlığı (Wd) ve bariyer yüksekliği (ΦB) her bir frekans için çizdirilen C-2-V-ƒ grafiklerinin eksen kesim noktası ve eğiminden türetilmiştir. Ayrıca ara yüzey durumlarının (Nss) enerji yoğunluk dağılımı ve bunların durulma zamanı (τ) değerleri iletkenlik yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen düşük Nss değerleri kullanılan NG-PVP polimer ara katmanın pasifleştirici etkisinden kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Dielektrik özellikleri bakımından da incelemeye tabi tutulan Au/NG-PVP/n-Si MPS yapısında polimer ara katmanın kullanımının ara yüzey durumlarına (Nss), seri dirence (Rs), karmaşık dielektrik sabitinin (ε*) gerçel ve sanal bileşenlerindeki kutuplanmaya, kayıp tanjanta (tanδ), elektriksel iletkenliğe (σ) ve karmaşık elektrik modülüne (M*) etkileri aynı frekans aralığında -1 ila +2 V aralığında incelenmiş ve karakteristikleri belirlenmiştir. Ayrıca Rs ve karmaşık empedansın (Z*) frekansa bağlı profili dielektrik sabitinin gerçel ve sanal bileşenleri kullanılarak türetilmiştir. Elektrik modülünün sanal bileşeninde ve tanδ'da görülen pik davranışının durulma zamanı, ara katman ile n-Si ara yüzeyinde yerleşmiş Nss'in uzaysal dağılımından ve ara yüzey/dipol kutuplanmasından kaynaklı olduğu sonucuna varılmıştır. Ara yüzey durum yoğunluğunu azalması, yüzey kusurlarını gidermesi ve yüksek dielektrik değeri (6,5) sayesinde NG-PVP yaygınca kullanılan oksit/yalıtkan katmanların yerini alabilecek uygun bir aday olmuştur.