Metal-polimer-yarıiletken (MPS) yapıların elektrik ve dielektrik özelliklerinin geniş frekans aralığında incelenmesi

Metal-polimer-yarıiletken (Au/PVC+TCNQ/p-Si) yapıların, arayüzey durumları Nss, onların durulma zamanı ? ve yakalanma tesir kesiti ?p enerjinin fonksiyonu olarak, yüksek-düşük frekans (CHF-CLF) metodu ve kondüktans metodu kullanılarak araştırıldı. Au/PVC+TCNQ/p-Si yapının kapasitans (C) değerleri metal/yarıiletken M/S arayüzü arayüzey durumları (Nss) 'in varlığı nedeniyle azalan frekansla neredeyse katlanarak artmaktadır. Arayüzey durumlarının enerjiye bağlı dağılım profilleri (Nss) ve onların zaman sabitleri (???değerleri (0.053-Ev)-(0.785-Ev) eV enrji aralığında, yüzey potansiyeli göz önüne alınarak ve uygulanan ön gerilimin fonksiyonu olarak elde edildi. Nss değerleri 3.88x1012-3.24x1012 eV-1cm-2 aralığında değişim gösterdi. Benzer enerji aralığında ? değerleri 5.73x10-5 - 1.58x10-4 s aralığında değişmektedir. Au/PVC+TCNQ/p-Si (MPS) yapı için CHF-CLF ve kondüktans yöntemleri ile elde edilen (Nss) lerin ortalama değerleri birbiri ile iyi bir uyum içindedir. Sonuç olarak, Nss'in ortalama değeri 1012 eV-1cm-2 olarak bulundu ve bu değer bir elektronik cihaz için çok uygun değerdir. Dielektrik sabiti (??, ???), kayıp tanjant (tan?), elektrik modülünün gerçek ve sanal kısımları (M?, M??) ve ?ac değerleri geniş bir frekans 1 kHz-5MHz aralığında ve oda sıcaklığında araştırılmıştır. Tüm bu değerler düşük frekanslarda özellikle terslenim ve tükenim bölgelerinde kuvetli bir şekilde frekans ve gerilimin fonksiyonu olarak bulundu bu davranış M/S arayüzeyindeki Nss yoğunluğunluna ve arayüzey polarizasyonuna bağlanmaktadır. Frekans arttıkça ?' ve ?'' değerlerindeki azalmasının nedeni, frekans artarken ara-yüz dipoller kendilerini alternatif alan doğrultusunda yönlendirmek için daha az bir zaman sahip gerçeği ile açıklanabilir. Frekansa bağlı olarak, elektrik modülünün gerçel kısmı (M') frekans arttıkça artıp ve maksimum ulaşırken, elektrik modülü sanal kısmı (M'') bir pik göstermektedir ve pik pozisyonuna artan gerilimle, daha yüksek frekansa bölgesine kayar. 0.5V?ta, ln (?ac)?nin ln(w)?ya karşı çizilen grafiğinde sırasıyla, düşük, orta ve yüksek frekans bölgesinde (I, II ve III) üç farklı lineer bölge vardır. ln (?ac)?nin ln(w)?ya karşı bu davranışı, oda sıcaklığında üç farklı iletim mekanizmasının olduğunu göstermiştir.