Polimer arayüzey kullanılarak hazırlanan Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si Schottky bariyer diyotun frekansa bağlı elektrik ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi

Son yıllarda organik polimer malzemeler araştırmaların odağı haline gelmiştir. Organik malzemelerin yarıiletken teknolojisinde bu kadar öne çıkmasının sebepleri; düşük sıcaklıklarda çalışma imkanı sunması, düşük maliyetle kolay üretilebilir olmaları, geniş yüzeylere büyütülebilir olmaları ve üretilen cihazların yüksek verimliliğe sahip olmalarıdır. Bu özelliklerinden dolayı organik malzeme ile yapılan bir çok çalışmanın sonucu olarak, organik alan etkili transistör (OFET), organik ince film transistör (OTFT), Schottky bariyer diyot (SBD) ve organik ışık yayan diyot (OLED) gibi bir çok elektronik cihazın üretimi yapılmaktadır. Günümüzde kullanılan elektronik cihazların çoğunda bulanan diyot teknolojisinde ise SBD oldukça büyük yer kaplamaktadır. SBD'leri diğer diyotlardan daha çok tercih edilmesinin nedeni ise; tepki sürelerinin çok daha hızlı olması, yüksek frekans değerlerinde anahtarlama özelliğini kaybetmemesi ve daha düşük voltaj ile iletime geçebilmeleridir. Bu tez çalışmasında, altın/poly (3-hexylthiophene):2,3,5,6-tetrafluoro- 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (P3HT:F4:TCNQ)/n-tipi silisyum (Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si) metal-polimer-yarıiletken (MPY) SBD yapının dielektrik özellikleri incelenmiştir. Kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/w-V) ölçümleri, -10 V – +10 V voltaj aralığında, 10 kHz – 2 MHz frekans aralığında, oda sıcaklığında ve karanlıkta gerçekleştirilmiştir. Kapasitans ve iletkenlik değerlerinden yararlanılarak direnç (Ri) ve arayüzey durum yoğunluğu (Nss) parametreleri elde edilmiştir. Frekans arttıkça direnç eğrilerindeki piklerin şiddetinin ve Nss değerlerinin azaldığı görülmektedir. Frekans ve voltaja bağlı dielektrik sabiti (ε'), dielektrik kayıp (ε''), ac iletkenlik (σac), kayıp tanjantı (tanδ), gerçel ve sanal elektrik modülleri (M' ve M'') C-V ve G/w-V ölçümleri kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar doğrultusunda Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si MPY SBD için ε', ε'', σac, M' ve M'' parametrelerinin frekansa bağlı olduğu görülmüştür. Frekans değerlerinin artmasıyla birlikte Au/P3HT:F4-TCNQ/n-Si SBD'nin ε' ve ε'' parametreleri azalırken, σac, M' ve M'' parametreleri artış göstermektedir. Öte yandan, frekans arttığında tanδ neredeyse sabit kalmıştır. Sonuç olarak, Au/P3HT: F4-TCNQ/n-Si MPY SBD için σac, ε', ε'', M' ve M'' parametrelerinin frekansa güçlü bir şekilde bağlı olduğu görülmektedir.