MOS yapılı yarı iletken devre elemanlarının tuzak seviyelerinin düşük sıcaklıklarda tespiti

ABSTRACT DETERMINATION OF TRAP LEVELS OF MOS STRUCTURE SEMICONDUCTOR DEVICES AT CRYOGENIC TEMPERATURES DOĞRU, Nuran M.S. in Electrical and Electronics Eng. Supervisor: Prof. Dr. Sadettin ÖZYA2ICI July 1997, 105 pages In this thesis, trap levels which effect the characteristics and efficiency of the semiconductor devices in MOS (metal-oxide- semiconductor) structure solar cells must have been determined at cryogenic temperatures. For this reason MOS solar cells are designed and fabricated in the form of Al- oxide- p type silicon crystals. In laboratory work, solar cells are produced by creating natural oxide layer and then depositing Aluminum metal contacts by vacuum evaporation technique. Since trap levels in semiconductors can quickly charge and discharge at room temperatures, all measurements must be carried out in a cryostat which uses liquid nitrogen gas (77 K). Using Photocapacitance technique these levels in cells can be determined. Trap levels, l-V, dl/dV,and Capacitance of each solar cell must have been measured by using Monochromator, Capacitance meter and l-V characteristics measurement. But during experimental study, l-V, C-V and C-X characteristics were not obtained, because cryostat was not run. Therefore, some physical parameters such as quantum efficiency, absorption coefficient, lp (photocurrentH and Vp (photovoltage)- X were measured. IllMOS güneş pillerinin veriminin maximum olabilmesi için açık-devre voltajı (Voc), kısa-devre akım» (U) ve düzeltme faktörünün (FF) mümkün olduğunca yüksek olması gerekir. Oksit kalınlığının piller üzerindeki etkisini belirleyebilmek için, oksit kalınlığı farklı piller üretilmiştir. İnce bir oksit tabakasının kısa-devre akımını etkilemeden açık-devre voltajını artırdığı bilinmektedir. Alüminyum kalınlığının pil üzerindeki etkisini gözlemlemek için, siliconun ön yüzü farklı kalınlıklarda Alüminyum ile kaplanmıştır. Tuzak seviyeleriyle ilgili elde edilen bilgiler sadece güneş pillerinin verimini artırabilmek için değil yarı iletken malzeme kullanan diğer devre elemanlarının veriminin artırılmasına da yardımcı olabilecektir. Anahtar Kelimeter: MOS güneş pilleri, tuzak seviyeleri, fotoakım, verim, çok düşük sıcaklık. VI