Au, Cu ve Al/n-InP Schottky eklemlerin karakteristik parametrelerinin belirlenmesi
The determination of characteristic parameters of Au, Cu and Al/n-InP Schottky contacts
- Tez No: 177638
- Danışmanlar: PROF.DR. ENİSE AYYILDIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Schottky Eklem, Engel Yüksekliği, III-V Yarıiletken, XPS, Oksidasyon, Schottky Contact, Barrier Height, III-V Semiconductor, XPS, Oxidation
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 185
Özet
Au/n-InP, Al/n-InP ve Cu/n-InP Schottky engelli diyotlar arayüzey oksit tabakalı ve tabakasız olarak üretilmiş ve bu kontakların yaşlanma etkileri incelenmiştir. Üretici firma tarafından kristal parametreleri olarak [100] doğrultusunda büyütülmüş, 450 ?m kalınlığında, taşıyıcı konsantrasyonu 4.5x1015 cm-3 olarak verilen kristal dilimler kullanılmıştır. Omik ve Schottky kontaklar oluşturulmadan önce kristal kimyasal temizleme işlemine tabii tutulmuştur. Kimyasal olarak temizlenmiş n-InP kristali üzerindeki oksit tabakaları ise metal tabaka buharlaştırmadan önce kristal yüzeyini 200 °C'de 1 ml/dak. oranında de-iyonize su buharı-oksijen gazı karışımına maruz bırakma ve kimyasal olarak temizlenmiş n-InP kristal yüzeyini 1, 2, 4, 6 ve 8 hafta laboratuar ortamına maruz bırakma ile elde edilmiştir. n-InP kristali yüzeyine büyütülen oksitlerin kimyasal kompozisyonu ise X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) kullanılarak incelenmiştir. Kimyasal olarak temizlenmiş ve HF ile dağlanmış yüzeyde indiyum-oksit mevcut olmasına karşın fosfor-oksitin varlığına rastlanamamıştır. Laboratuar ortamında havaya maruz bırakılan yüzeylerde fosfor-oksitin oluştuğu görülmüştür. De-iyonize su buharlı termal oksidasyon işleminde ise yüzeyde büyüyen oksitlerin çoklu-fosfat şeklinde olduğu saptanmıştır. Üretilen kontakların elektriksel karakteristikleri Akım-Gerilim (I-V) ve Kapasite- Gerilim (C-V) ölçümleri ile belirlenmiştir. Ölçümler, yaşlanma etkisini belirlemek amacıyla Schottky kontağın yapılmasından sonra 1, 2, 4, 6, 8 ve 10 hafta sonra tekrarlanmıştır. Bu veriler kullanılarak diyot parametreleri (engel yüksekliği, idealite faktörü, seri direnç, donor konsantrasyonu) hesaplanmıştır. Au/n-InP ve Cu/n-InP MIS (Metal-Yalıtkan-Yarıiletken) kontaklarda yaşlanma etkisi görülmemesine karşın, laboratuar ortamına maruz bırakılan numunelerden Al/n-InP kontaklarda kristalin havaya maruz kalma süresine bağlı olarak yaşlanma etkisi gözlenmiştir. Schottky ekleminde kullanılan metalin kimyasal reaktivitesinin kontağın yaşlanmasında etkin olduğu belirlenmiştir. Termal oksidasyona maruz tutulan kristal yüzey üzerine yapılan Au, Al ve Cu/n-InP kontaklarda engel yüksekliklerinde sırasıyla 144 meV, 132 meV ve 262 meV artışlar görülmüştür. Bu artışlar kimyasal reaktivite ve kusur modeli çerçevesinde değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Au/n-InP, Al/n-InP, Cu/n-InP Schottky barrier diodes have been fabricated with and without an interfacial oxide layer and aging effects of these contacts have been investigated. For this purpose, crystal wafers with orientation [100], a thickness of 450 ?m, carrier concentration of 4.5x1015 cm-3 which all have been obtained from the manufacturer, have been used. Before making Ohmic and Schottky contacts, the crystal wafers have been chemically cleaned. The oxide layers on the chemically cleaned n-InP surface have been obtained by exposing de-ionize water vapour-oxygen gas mixture at 1 ml/min at 200 °C and exposing clean laboratory air for 1, 2, 4, 6, 8 weeks before metal evaporation on the chemically cleaned n-InP surface. The chemical composition of the surface oxides grown on the n-InP has been detected by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Although In-oxides have been detected, P-oxide has not been detected on the chemically cleaned HF-etched surface. It has been observed that phosphorus-oxide has grown on the surface for air exposed sample in the laboratory medium. When the samples have been exposed to thermal oxidation process with deionize water vapour, the oxides grown on the surface have been determined as polyphosphates. Electrical characteristics of fabricated contacts have been obtained by means of Current- Voltage (I-V) and Capacity-Voltage (C-V) measurements. The measurements have been repeated 1, 2, 4, 6, 8 and 10 weeks after fabrication of the Schottky contacts in order to determine the aging effect. Diode parameters (barrier height, ideality, series resistance, donor concentration) have been calculated by using these data. The aging effects have not been observed in Au/n-InP and Cu/n-InP MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) contacts. However, the effects have been observed for Al/n-InP contacts which are among air exposed samples in the laboratory medium depending on time of exposure to air. Chemical reactivity of metal which is used for constituting Schottky gate, has been determined to be effective for contact aging. Increases have been observed up to 144 meV, 132 meV and 262 meV for barrier heights of Au, Al and Cu/n-InP contacts which are constituted on thermally oxidized crystal surface, respectively. These increases have been evaluated in the frame of chemical reactivity and defect models.
Benzer Tezler
- Amorf silisyum güneş pillerinde 'degrading' olayının incelenmesi
Degradation of amorphous silicon solar cells
TÜLAY SERİN
Doktora
Türkçe
1988
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARSIN AYDINURAZ
- Erken Hristiyan ve ilk Bizans resim ve kabartma sanatında kaynak ve okullar (2 cilt)
Sources and school of painting and sculpture during the early Christian and first Byzantine period
AHMET MEHMET KİPMEN
- Kalın bir taşıyıcı üzerindeki soğurucu ince filmlerin optik özelliklerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
AHMET YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Fizik ve Fizik MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVZAT KAVCAR
- Design and development of organolead halide perovskite solar cells
Organik kurşun halojenür perovskit güneş hücrelerinin dizaynı ve geliştirilmesi
BEYZA YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM
- Microbial processing of Artvin-Kafkasör silver ore
Artvin Kafkasör gümüş cevherinin mikrobiyal prosesi
MOH'D SALAMEH
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. N. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU