Au/PVA:Zn/n-Si (MPS)schottky engel diyodun elektriksel özelliklerinin sıcaklık ve radyasyona bağlı incelenmesi

Çinko asetat [Zn(CH3COO)2.2H2O] katkılı PVA arayüzey tabakalı (PVA:Zn) Au/n-Si Schottky engel diyodun (SBDs) doğru ve ters ön-gerilim akım-voltaj (I-V), kapasitans-voltaj (C-V) ve kondüktans-voltaj (G/ ? -V) karakteristikleri geniş bir sıcaklık aralığında (80-400 K) incelendi. Doğru ön-gerilim ln I-V eğrilerinde görülen kesişme davranışı beklenmeyen bir durum olup akım iletiminin termoiyonik teorisine zıt düşmektedir. Diyodun I-V karakteristiklerindeki bu anormal davranış engel yüksekliklerinin uzaysal dağılımına atfedildi. Termoiyonik Emisyon (TE) teorisinin temeline dayanarak deneysel I-V verilerinin analizi, yüksek ve düşük sıcaklık bölgesi için (200-400 K ve 80-170 K) sırasıyla 0,110 ve 0,087 V standart sapma değerleri ve 1,06 eV ve 0,86 eV ortalama engel yükseklikleri ile ikili Gaussian dağılımını ortaya çıkardı. Sonuç olarak ln(Io/T2)-(q ? )2/2(kT)2 ? q/kT eğrisi düzeltilerek yine yüksek ve düşük sıcaklık bölgesi için (200-400 K ve 80-170 K) sırasıyla 1,06 eV ve 0,85 eV olmak üzere yeni ortalama engel yüksekliği değerleri ile 121 ve 80,4 A/cm2K2 olmak üzere Richardson sabiti (A*) değerleri elde edildi. Elde edilen A*=121 A/cm2K2 Richardson sabiti değeri silisyum için bilinen teorik Richardson sabiti olan 120 A/cm2K2 değerine oldukça yakındır. Deneysel sonuçlar seri direnç ve arayüzey durumlarının sıcaklığa güçlü bir şekilde bağlı olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda C-V eğrilerinde görülen anormal pikler seri direnç etkisi ve arayüzey durumlarının sıcaklık ile yeniden yapılanıp düzenlenmesine atfedilebilir. Sıcaklığa bağlı Nss değerleri hem enerjinin bir fonksiyonu olarak I-V verilerinden hemde C-V ve G/ ? -V karakteristikleri kullanılarak Hill-Coleman metodundan elde edildi. Bunların yanı sıra, radyasyonun Au/PVA:Zn/n-Si SBD üzerinde etkisini görmek amacıyla, numune Co60 ??? ışını kaynağına 20 kGy doza maruz bırakıldı. Radyasyondan sonra I-V karakteristiklerinden hesaplanan engel yüksekliği ve idealite faktörü değerlerinin azalırken, seri direnç ve doyum akımı değerlerinin artığı görüldü. Aynı zamanda diyodun taşıyıcı konsantrasyonu, kapasitans ve iletkenlik değerlerinin de uygulanan artan veya eksilen radyasyon dozu ile azaldığı gözlendi.Anahtar Kelimeler : Au/PVA:Zn/n-Si (MPS) yapılar; Elektriksel özellikler; Sıcaklık etkisi; İkili Gaussian dağılım (GD); Radyasyon etkisi.