Metal-silisyum schottky diyotların I-V ve C-V karakteristiklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Schottky kontak oluşturmak için termal buharlaştırma yöntemiyle n-tipi ve p-tipi Si(100) altabanlar üzerine farklı çaplarda Cu (bakır) ve Ag (gümüş) kaplamaları yapılmıştır. Bunlardan bazı alttabanlarm arkasına omik kontak amacıyla Al (alüminyum) kaplanmıştır. Oluşturulan bu Al kaplamalardan bazılarına tavlamalar yapılmıştır. Elde edilen kontakların elektriksel özellikleri akım-voltaj ve kapasitans- voltaj teknikleri ile incelenmiştir. Alttabanlarm arka taraflarına yapılan Al kaplamaların omik kontak oluşumunda gerekli olduğu elde edilen daha iyi deneysel sonuçlarla gösterilmiştir. Eklem oluşumunda, engel yüksekliği etldsinin çok az veya hiç olmadığı deneysel olarak görülmüştür. Engel yüksekliğinin metalin cinsine göre değiştiği ve ideallik parametresinin de metalin cinsine bağlı olmadığı doğrulanmıştır. Bu sonuçlar, arayüzeyde Fenni seviyesinin değerlik bandı kenarına göre sabitlendiğini göstermektedir. Eklem tayininde en belirgin parametrelerden olan potansiyel engel yükseklikleri, ideallik faktörleri, taşıyıcı konsantrasyonları ve omik/schottky yapı özellikleri hakkında incelemeleri yapılmış ve en kararlısı belirlenmiştir. Teorik hesaplamalar deneysel sonuçlarla uyum sağlamıştır. Cu 'nun Ag 'den daha iyi bir Schottky kontak özelliği sağladığı gözlenmiştir.

In this work, Cu and Ag contacts are formed on p- and n-type Si(100) substrates at various diameters by thermal evaporation technique to establish Schottky contacts. Al coatings are formed on back side of some substrates for ohmic contact. Some of these Al coatings are also annealed. Electrical properties of the contacts are explored by current-voltage and capacitance-voltage techniques. It has been shown that Al coatings are necessary to obtain ohmic behaviour of the back side of the substrates. The effect of barrier height is almost not affected by the formation of the junctions. It is confirmed that barrier heights are changed by the type of metal and, ideality parameters are not dependent on the metal type. These results suggest that the Fermi level at the interface is pinned relative to the valance-band edge. Investigation of potential barrier heights, ideallity factors, concentration of carriers, and Ohmic/Schottky structure properties which are most evident parameters for indication of contacts is performed and the most stable one is defined. Theoretical results are mached with the experimental ones. It was observed that Cu on Si forms a better Schottky contact than Ag.