Al/SiO2/p-Si (MIS) yapılarda temel fiziksel parametrelerin frekansa ve radyasyona bağlı incelenmesi

Al/SiO2/p-Si (MIS) yapıların frekansa bağlı kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/w-V) karakteristikleri, seri direnç (RS) ve arayüzey durumlarının (Nss) etkileri dikkate alınarak incelendi. Al/SiO2/p-Si (MIS) yapıların C-V ve G/w-V ölçümleri oda sıcaklığında ve 500 Hz-5 MHz frekans aralığında gerçekleştirildi. Deneysel sonuçlar, yapının hem C hem de G/w değerlerinin artan frekansla azaldığını gösterdi. Düşük frekanslarda C ve G/w' nın bu davranışı, Si/SiO2 arayüzeyinde lokalize olmuş arayüzey durumlarının bir sonucudur. Seri direncin C ve G/w üzerindeki etkisi yüksek frekanslarda daha belirgindir. Bu yüzden, gerçek (düzeltilmiş) Cc ve Gc/w değerlerini elde etmek için ölçülen Cm ve Gm/w değerleri seri direnç etkisi dikkate alınarak olarak düzeltildi. Her frekans için elde edilen Rs profili beklenmeyen bir pik gösterdi. Buna ilave olarak 60Co g-ışınlarının bu yapılar üzerindeki etkisi oda sıcaklığındaki akım-voltaj (I-V), C-V and G/w-V karakteristiklerinden incelendi. İdealite faktörü (n), radyasyon sonucunda ortaya çıkan Nss'den dolayı artan radyasyonla artmaktadır. Enerjiye (Ess-Ev) bağlı Nss dağılım profili, etkin engel yüksekliği (?e) değeri dikkate alınarak doğru ön gerilimdeki I-V karakteristiklerinden elde edildi. Nss değerleri valans bandının tepesinden yasak enerji aralığına doğru üstel bir azalma göstermektedir. MIS yapının C-V ve G/w-V karakteristiklerinin de radyasyona bağlı değiştiği açıkça görülmektedir. Rs dağılım profili C-V ve G/w-V ölçümlerinden admittans metoduna göre elde edildi. Deneysel sonuçlar, metal ile yarıiletken arasındaki yalıtkan tabakanın ve g-radyasyonunun idealite faktörü, engel yüksekliği ve arayüzey durumları (Nss) gibi elektriksel parametreler üzerinde önemli bir etki yaptığını gösterdi.