Hibrit PDCTI-C8/p-Si organik-inorganik heteroeklem diyotun fabrikasyonu ve elektriksel karakterizasyonu

PTCDI-C8, yüksek mobilite ve n-tipi yarıiletken özelliklere sahip elektronik ve optoelektronik cihazlar için çok önemli bir organik malzemedir. Organik-inorganik hibrit cihazların yaygın olarak kullanılması, organik moleküllü yarı iletkenlerin farklı optoelektronik cihazlarda kullanılmasını ve elektriksel özelliklerinin ortaya çıkarılmasını önemli hale getirmiştir. Bu çalışmada, PTCDI-C8 yarı iletken organik molekülün ince bir filminin p-tipi silikon üzerinde sol-jel spin kaplama tekniği ile büyütülmesiyle PTCDI-C8/p-Si heteroeklemi oluşturulmuştur. Karşılaştırma için, aynı koşullar altında ara katmanı olmayan p-Si/Al metal-yarı iletken (MS) diyot da üretildi. PTCDI-C8/p-Si/Al heteroeklem ve p-Si/Al MS diyotun elektriksel özellikleri, oda sıcaklığında akım-gerilim (I-V) ve kapasitans-gerilim (C-V) ölçümleri ile araştırıldı. Her iki diyot da iyi doğrultucu özellikler gösterdi. PTCDI-C8/p-Si/Al heteroekleminin idealite faktörü (2.1), bariyer yüksekliği (0.74 eV) ve seri direnci (248 kΩ) I–V karakteristiklerinden elde edildi. PTCDI-C8/p-Si/Al heteroeklem için elde edilen engel yükseklği(BH), geleneksel Al/p-Si Schottky diyotu için elde edilenden daha yüksektir. PTCDI-C8 organik ince film tabakası, Al/p-Si Schottky diyotun etkin bariyer yüksekliğini değiştirerek Al metal ve p-Si arasında fiziksel bir bariyer oluşturdu. Cihazın fotovoltaik parametreleri de 100 mW/cm2 ve AM1.5 aydınlatma koşulunda belirlenmiştir. PTCDI-C8/p-Si/Al heteroekleminin açık devre voltajı (Voc = 320 mV) ve kısa devre akımı (Isc = 1,91 µA) ile bir fotodiyot davranışı sergiler.