Au/Si3N4/4H n-SiC (MYY) yapıların akım iletim mekanizması ve elektriksel özelliklerinin sıcaklığa bağlı incelenmesi

Au/Si3N4/4H n-SiC metal-yalıtkan-yarıiletken (MYY) yapıların/Schottky diyotların akım-voltaj (I-V), kapasitans-voltaj (C-V), kondüktans-voltaj (G/w-V) karakteristikleri, 160-400 K sıcaklık aralığında ölçüldü. Termoiyonik emisyon (TE) teorisine göre; I-V karakteristiklerinden elde edilen sıfır beslem engel yüksekliği (ΦBo ) ve idealite faktörünün (n) sıcaklığa bağlı olduğu gözlendi. ΦBo 'nin artan sıcaklıkla artmasına karşın idealite faktörü (n)'nün ise azalmakta olduğu gözlendi. Bu davranış, 4H n-SiC/Si3N4 ara yüzeydeki Schottky engel homojensizliğine atfedildi. Bu engel homojensizliğinin bir Gaussian dağılım (GD) gösterdiğine delil elde etmek için ΦBo-q/2kT grafiği çizildi ve bu grafikten ortalama engel yüksekliği ΦBo = 1.4 eV, standart sapmanın ise σo= 0.169 V civarında olduğu gözlendi. Böylece modifiye edilen [ln(Io/T2)-q2σo2/2k2T2]-q/kT grafiğinden, ΦBo ve Richardson sabiti A* değerleri sırasıyla, 1.53 eV ve 137.21 Acm-2K-2 olarak elde edildi. Bu değer 4H n-SiC için bilinen 146 A K-2 cm-2 teorik Richardson sabiti değerine oldukça yakındır. Sonuç olarak, Au/Si3N4/4H n-SiC diyotların doğru-beslem I-V karakteristiklerinin sıcaklığa bağlılığı, engel yüksekliklerinin TE mekanizması temelinde bir GD ile başarılı bir şekilde açıklanabileceği görüldü. Ayrıca Au/Si3N4/4H n-SiC Schottky diyotlarının C-V ve G/w-V karakteristikleri 160-400 K sıcaklık ve 10 -1000 kHz frekans aralığında incelendi.