Metal-polimer-yarıiletken (MPY) yapıların hazırlanması, elektriksel ve dielektrik özelliklerinin frekans ve sıcaklığa bağlı incelenmesi

Bu tez çalışmasında, CdS-PVA arayüzey tabakalı Al/p-Si Metal-Polimer-Yarıiletken (MPY) yapıların elektrik ve dielektrik parametreleri kapasitans-voltaj (C-V), kondüktans-voltaj (G/ω-V) ve akım-voltaj (I-V) ölçümlerinden yararlanılarak incelenmiştir. CdS-PVA nanoparçacıkları bilyalı öğütme metodu kullanılarak oluşturuldu ve p-Si üzerine sol-jel metodu ile kaplanmıştır. Omik ve doğrultucu kontaklar termal buharlaştırma yöntemiyle oluşturularak Al/(CdS-PVA)/p-Si yapılarının üretim süreci tamamlanmıştır. Al/(CdS-PVA)/p-Si yapıların yapısal özellikleri; Ultraviyole ve görünür ışık (UV-VIS), X-Ray Powder Diffraction (XRD) ve Scanning Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenirken, kompleks dielektrik (ε', ε''), kayıp tanjant (tanδ), ac elektriksel iletkenlik (σac), kompleks elektriksel modülüs (M', M'') gibi dielektrik özellikleri 5 kHz-5 MHz frekans, ±1.0 V voltaj ve 500 kHz'de 230-340 K sıcaklık aralığında analiz edilmiştir. Yüksek frekanslarda ve düşük sıcaklıklarda ε', ε'', tanδ ve σac değerleri neredeyse sabitken, düşük frekanslar ve yüksek sıcaklıklarda ε', ε'', tanδ ve σac değerleri ac sinyalini kolayca takip edebilen Nss ve arayüzey polarizasyonlarından dolayı artış göstermektedir. M' ve M'' değerlerinin artan frekans ile birlikte artarken, sıcaklığın artışı ile azaldığı görülmektedir. Bu durum, dc gerilim, frekans ve sıcaklığın etkisi ile arayüzey yüklerin yeniden yapılanıp-düzenlenmesine atfedilmiştir. Al/(CdS-PVA)/p-Si yapıların relaksasyon mekanizmasını belirlemek için M' ve M'' parametrelerinin Argand diyagramları sıcaklığın fonksiyonu olarak incelenmiştir. Arayüzey durumlarının yoğunluğu (Nss)'nin voltaj ve frekansa bağlı özellikleri düşük-yüksek frekanslı kapasitans (CLF-CHF) ve Hill-Coleman yöntemleri ile incelenirken, Rs değerleri Nicollian ve Brews yöntemleri ile elde edilmiştir. Nss ve Rs değerleri artan frekans ile azalmıştır ve Rs etkisini ortadan kaldırmak için düzeltilmiş kapasitans (Cc) ve düzeltilmiş iletkenlik (Gc/ω) grafikleri oluşturulmuştur.