Al/(BSA katkılı PANI)/p-InP schottky diyotun hazırlanması ve dielektrik özelliklerinin frekansa bağlı incelenmesi

Bu tez çalışmasında, Benzen Sülfonik Asit katkılı Polianilin (PANI-BSA) arayüzeyli Schottky Diyot (SD) hazırlanarak, bu diyotun hem elektrik hem de dielektrik özellikleri geniş bir frekans ve voltaj aralığında incelenmiştir. İlk olarak, PANI-BSA ve saf PANI polimerleri sentezlenmiştir. Elde edilen PANI-BSA ve PANI numunelerinin yapısal özellikleri Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ve Ultraviole Visible spektroskopi (UV-Vis) ile belirlenmiştir. PANI-BSA ve PANI polimerlerinin bant aralığı Kubelka-Munk eşitliği yardımıyla sırasıyla 2,32 ve 2,88 eV olarak hesaplanmıştır. PANI-BSA DMSO da yüksek çözünürlük göstermiştir. İkinci olarak sentezlenen PANI-BSA InP üzerine arayüzey olarak ince film halinde kaplanmış ve Al/(BSA katkılı-PANI)/p-InP SD yapısı hazırlanmıştır. Diyot özelliğine etki etme potansiyeli olan arayüzey aynı zamanda metal ve yarıiletken arasında yük geçişini düzenlemek amacıyla kullanılmıştır. SD' un 1-200 kHz aralığında ölçülen kapasitans ve iletkenlik voltajı (C&G/ω-V) verileri kullanılarak kompleks geçirgenliği (ε*=ε'-jε''), kayıp tanjant (tanδ), kompleks elektrik modülünün (M*=M'+jM'') ve elektriksel iletkenliğin (σ) reel ve imajiner bileşenleri frekans ve voltaja bağlı detaylıca incelenmiştir. Tüm bu parametrelerde polarizasyon ve yüzey durumlarından (Nss) dolayı özellikle düşük frekanslarda büyük farklılıklar gözlenmiştir. ε', ε'' ve tanδ'daki frekans ve voltaja bağlı bu tür davranışlar, Maxwell-Wagner-Sillars gevşemesi ile açıklanmıştır. İletkenlik (σ) değerleri düşük-orta frekanslarda neredeyse hiç değişmezken, DC ve AC iletkenlik değerleri yüksek frekanslarda artmaya başlamıştır. Düşük frekans bölgesinde M' ve M''değerleri düşüktür ve kısa mesafeli yük taşıyıcıları mobilitesi nedeniyle yığılma bölgesinde artan frekansla artmaktadır. Sonuçta, frekansa bağlı bu değişmeler, arayüzey durumlarının varlığına, onların yaşam sürelerine, polarizasyona ve voltaj altındaki yeniden yapılanıp düzenlenlenmesine atfedilmiştir.