Au/Bi4Ti3O12/SiO2/n-Si yapıların hazırlanması, elektriksel ve dielektrik özelliklerinin frekans ve sıcaklığa bağlı incelenmesi

Metal-ferroelektrik-yalıtkan-yarıiletken (MFIS) yapının, frekans ve sıcaklıga baglı kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/w-V) karakteristikleri, seri direnç (Rs) ve yüzey durum (Nss) etkileri dikkate alınarak, sırasıyla 1 kHz-5 MHz frekans ve 80-400 K sıcaklık aralıgında incelendi. Nss ve Rs degerlerinin önemli ölçüde frekans ve sıcaklıga baglı oldugu tespit edildi. Rs ve Nss'e baglı olarak Au/Bi4Ti3O12/SiO2/n-Si yapının C-V-f ve G/w-V-f karakteristikleri, özellikle düsük frekanslarda, genis bir frekans dagılımı göstermektedir, C-V-T ve G/w-V-T grafikleri dogru beslemde Rs ve Nss'e baglı olarak anormal pikler vermektedir. Bu piklerin pozisyonu yıgılma bölgesinden tüketim bölgesine yönelmekte, kapasitans ve iletkenligin maksimum degerleri artan sıcaklıkla artmaktadır. Ölçülen kapasitans (Cm) ve iletkenlik (Gm/w) degerleri MFIS yapının gerçek kapasitans ve iletkenligini bulmak için, seri direnç etkisinden dolayı düzeltilmistir. Her frekans için, Rs-V egrileri tersinim ve tüketim bölgeleri arasında anormal pikler göstermekte ve pik pozisyonları artan frekansla dogru beslem bölgesine kaymaktadır. C-2-V egrisinin, genis bir voltaj bölgesinde dogrusal olması, arayüzey durumlar ve tersinim tabaka yüklerinin, tüketim bölgesinde ac sinyali takip edemedigini göstermektedir. Nss artan frekansla eksponansiyel olarak azalmaktadır. C-V ve G/w-V karakteristikleri yarıiletkenle, yüzey durumlarının dengede olmasına baglı olarak beklenen v davranısı göstermektedir. MFIS yapı için dielektrik sabiti (G'), dielektrik kayıp (G'') ve dielektrik kayıp açı (tanI) arastırılmıs ve C-V ve G/w-V ölçümlerinden hesaplanmıstır. Dielektrik parametreler oldukça yüksek sıcaklıkta ve düsük frekanslarda, frekans ve sıcaklıga hassasiyet göstermektedir. G' ve G'' artan frekansla azalırken, artan sıcaklıkla artmaktadır. Arayüzey kutuplanması düsük frekanslarda daha kolay gerçeklesebilmekte ve yarıiletken/yalıtkan arayüzeyinde arayüzey durum yogunlugu sayısı, MFIS yapının dielektrik özelliklerinin iyilestirilmesine katkı saglamaktadır.