AU/P3HT:F4-TCNQ/N-Sİ Schottky bariyer diyotların F4-TCNQ konsantrasyonuna bağlı C-V ve G/w-V karakteristiklerinin incelebnmesi

AU/P3HT:F4-TCNQ/N-Sİ SCHOTTKY BARİYER DİYOTLARIN F4-TCNQ KONSANTRASYONUNA BAĞLI C-V VE G/w-V KARAKTERİSTİKLERİNİN İNCELENMESİ Aslıhan DANACI Düzce Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kompozit Malzeme Teknolojileri Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi Danışman: Doç. Dr. Özge TÜZÜN ÖZMEN 21/11/2019, 40 Sayfa Son yıllarda optoelektronik teknolojisinde organik malzemeler kullanılarak üretilen aygıtlar dikkat çeken alanlardan biri haline gelmiştir. Organik elektronik aygıtlarda kullanılan organik yarıiletkenlerin mekanik olarak esnek olmaları, yüzey üzerine basit tekniklerle büyütülebilmeleri ve sentezlemelerindeki çeşitliliğin çok olması nedeniyle çok tercih edilen malzemelerdir. Organik yarıiletken malzemeler kullanılarak elde edilen aygıtlar fonksiyonlarına göre organik ışık yayan diyot (OLED), organik ince film transistörler (OTFT) ve Schottky bariyer diyot (SBD) olarak sınıflandırılabilirler. Elektronik ve optoelektronik uygulamalardaki öneminden dolayı sıkça kullanılan Schottky bariyer diyotlar, doğru beslemde diğer diyotlara göre daha düşük gerilim değerinde dahi kolaylıkla iletime geçebilmeleri, gürültü seviyelerinin düşük ve verimlerinin yüksek olması gibi avantajları dolayısıyla teknolojik alanda sürekli olarak ihtiyaç duyulan malzemelerdir. Metal-polimer-yarıiletken (MPY) SBD'ların üretiminde kullanılan polimer arayüzeyde polimer seçimi oldukça önemli olup bu polimerlerin yüksek iletkenliğe sahip, mekanik olarak dayanıklı ve hava ortamında kararlı olması gerekmektedir. Bu çalışmada, %0,5 ve %2 F4-TCNQ konsantrasyonu içeren Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si metal-polimer-yarıiletken (MPY) Schottky bariyer diyotlarının (SBD) elektriksel özellikleri, kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/w-V) ölçümleri ile araştırılmıştır. Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si MPY SBD'lerin C-V ve G/w-V analizleri geniş frekans aralığında (10 kHz – 2 MHz) ve -10,0 V'dan+10,0 V'a voltaj aralığında yapılmıştır. F4-TCNQ konsantrasyonunun fonksiyonu olarak C-V ve G/w-V ölçümlerini kullanarak, seri direnç (Rs) ve arayüzey durum yoğunluğu (Nss) hesaplanmıştır. %2 F4-TCNQ konsantrasyonu kullanılan diyot, daha düşük kapasitans, daha düşük seri direnç, daha yüsek şönt direnci ve daha düşük Nss gibi daha iyi elektriksel sonuçlar vermiştir. Bu yüzden, daha detaylı C-V ve G/w-V analizleri sadece %2 F4-TCNQ konsantrasyonu kullanılan diyot için gerçekleştirilmiştir. Difüzyon potansiyeli (VD), donör konsantrasyonu (ND), tüketim tabakasının genişliği (WD), bariyer yüksekliği (ΦB), Fermi enerji seviyesi (EF), maksimum elektrik alan (Em) ve Schottky bariyer düşmesi (ΔΦB) değerleri, %2 F4-TCNQ konsantrasyonu kullanılan Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si SBD için C ve G/w ölçümleri ile elde edilmiştir. Sonuç olarak, frekans arttığında seri direnç ve arayüzey durum yoğunluğu da artmıştır. Sonuç olarak, F4-TCNQ konsantrasyonunun Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si SBD'lerin elektriksel özellikleri üzerine önemli etkileri olduğu sonucuna varılabilir. İlave olarak, Rs ve Nss değerleri Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si SBD'lerin C-V ve G/w-V profillerini doğrudan etkilemiştir. Anahtar Kelimeler F4-TCNQ konsantrasyonu, Frekans ve voltaj bağımlılığı, C-V ve G/w-V analizi, Arayüzey durumlarının yoğunluğu, Seri direnç