P-Si yarı iletkeni ile hazırlanan schottky eklemlerin elektriksel parametrelerinin hesaplanması

Bu tez çalışmasında, (100) doğrultusunda kesilmiş boron katkılı, yaklaşık 5 cm çapında, 5 ohm-cm özdirençli 250 mikrometre kalınlığında p-tipi silisyum kristali kullanılmıştır. Kimyasal temizlik aşamalarından sonra vakum ortamında aynı kristal üzerinde 1.7 mm çaplı 40 adet diyot oluşturulmuştur. Oluşturulan Al/p-Si diyotlarının temel elektriksel parametreleri belirlenmiştir. Bunun için, akım-gerilim (I-V), kapasite-gerilim (C-V) ve iletkenlik-gerilim (G-V) ölçümleri oda sıcaklığında ve karanlık ortamda yapılmıştır. Bu ölçümlerden hareketle 40 adet diyot için idealite faktörü, doyma akımı, engel yüksekliği, arayüzey durumları, difüzyon potansiyeli, seri direnç, Fermi enerji seviyesi, tüketim tabakası genişliği, Schottky alçalması ve maksimum elektrik alan önemli gibi diyot parametreleri tayin edilmiştir. Seri direnç hesaplamalarında kullanılan yöntemlerden elde edilen değerlerin birbiri ile uyum içinde olduğu görülmüştür. Aynı şartlar altında ve aynı kristal üzerinde oluşturulmalarına rağmen her diyot için farklı parametre değerleri elde edilmesi sonucunda tüm parametreler bir Gaussian fonksiyonuna fit edilmiştir. Bu fonksiyon yardımıyla 40 adet diyot için hesaplanan diyot parametrelerinin istatistiksel dağılımları ile ortalama değerleri ve standart sapmaları elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, metal/yarıiletken arasındaki oluşan doğal oksit tabakasının, arayüzey durumlarının, engel yüksekliği homojensizliklerinin ve seri direncin yapının elektriksel karakteristikleri üzerinde önemli bir rol oynadığını göstermiştir.