Geri Dön

Al/(ZnS-PVA)/p-Si (MPS) yapıların hazırlanması ve elektriksel ile dielektrik özelliklerinin geniş bir frekans ve sıcaklık aralığında incelenmesi

The fabrication of Al/(PVA-ZnS)/p-Si (MPS) structures and investigating their electrical and dielectric properties in a wide range of frequency and temperature

PDF İndir

  1. Tez No: 495472
  2. Yazar: NALAN BARAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İBRAHİM YÜCEDAĞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Dielektrik özellikler, Dielectric properties
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Düzce Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada Al/(ZnS-PVA)/p-Si (MPS) yapılar hazırlandı ve bu yapıların hem temel elektrik hem de temel dielektrik parametreleri geniş bir sıcaklık (140-340 K) ve frekans (10 kHz-5 MHz) aralığında detaylıca incelendi. Bu temel parametrelerin hesaplanmasında, kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/-V) ölçüm verileri kullanıldı. Elde edilen deneysel sonuçlar, bu parametrelerin sıcaklık, frekans ve voltaja oldukça bağlı olduğunu gösterdi. Hem C hem de G/ değerlerinin artan sıcaklıkla artarken, artan frekansla azaldığı gözlendi. Bu parametrelerdeki değişim özellikle (ZnS-PVA)/p-Si arayüzeyinde lokalize olmuş arayüzey durumların (Nss) yoğunluğuna ve onların yaşama ömrüne (), polarizasyona, arayüzey polimer tabakasının ve yapının seri direncine (Rs) atfedildi. Ancak Nss değerleri ve polarizasyon özellikle tüketim bölgesinde baskınken Rs ile arayüzey tabakanın birikim bölgesinde baskın olduğu görüldü. Sıcaklığa bağlı olarak alınan C/G-V ölçüm değerleri Rs değerinin azalan sıcaklıkla arttığını ortaya koymuştur. Hem Nss hem de Rs değerlerinin voltaja bağlı değişim profilleri, sırasıyla Hill-Colleman ve Nicollian-Brews metotları kullanılarak elde edildi ve her iki parametrelerin de artan frekans ve sıcaklıkla azaldığı gözlendi. Bu azalma; düşük frekanslarda arayüzey durumlarının ac sinyalini rahatlıkla takip edebilmesi ve düşük sıcaklıklarda ise yeterince serbest elektrik yüklerinin olmamasından kaynaklanmaktadır. Kompleks dielektrik sabitinin reel ve sanal kısımları (ε', ε“), elektrik modülün reel ve sanal kısımları (M', M”), kayıp açı (tanδ) ve elektrik iletkenlik () değerleri benzer şekilde C ve G/ değerleri kullanılarak hem frekans hem de sıcaklığa bağlı olarak detaylıca incelendi. ε', ε“ ve tanδ değerleri artan frekans ile azalıp artan sıcaklıkla arttığı, M', M”ve ac değerlerinin ise bu durumlarda azaldığı görüldü. Bu durum; dışardan uygulanan dc gerilim, frekans ve sıcaklık etkileri altında arayüzey yüklerin yeniden yapılanıp-düzenlenmesine atfedildi. Elde edilen dielektrik sabitinin 10 kHz'de bile 1'den büyük çıkması, Al ile p-Si arayüzeyinde büyütülen (ZnS-PVA) polimer arayüzey tabakanın geleneksel yalıtkan SiO2 yerine başarı ile kullanabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, Al/(ZnS-PVA)/p-Si (MPS) structures were prepared and main electrical and dielectric parameters of these structures were examined in detail in a wide temperature (140-340 K) and frequency (10 kHz-5 MHz) range. Capacitance-voltage (C-V) and conductivity-voltage (G/-V) measurements were used to calculate the main electrical and dielectric parameters. Experimental results confirmed that these parameters are strongly dependent on temperature, frequency and voltage. Both C and G/ increase with increasing temperature, but decrease with increasing frequency. The change in these parameters was mainly attributed to the density of the interface states (Nss) localized in the (ZnS-PVA)/p-Si interface and their lifetime (), polarization, interfacial polymer layer and structure resistance (Rs). However, it was seen that the Nss values and polarization are predominant in the interface layer accumulation region, especially with Rs being dominant in the depletion region. Measurements taken depending on the temperature showed that C/G-V values increased only with decreasing temperature of Rs. Voltage-dependent profiles of Nss and Rs were obtained using the Hill-Coleman and Nicollian-Brews methods, respectively, and both parameters decrease with increasing frequency and temperature. This decrease is due to the fact that interface conditions can easily follow the ac signal at low frequencies and there are not enough electric charges at low temperatures. The real and imaginary parts (ε', ε“) of the complex dielectric constant, the real and imaginary parts (M', M”) of electric modulus, the loss tangent (tanδ) and the electrical conductivity () values of the structure are similarly calculated using C and G / depending on both frequency and temperature. ε ', ε“ and tanδ values increased with decreasing frequency and increasing temperature whereas M', M”and ac decreased with increasing on both frequency and temperature. This situation was attributed to the restructuring-reordering of the interface states under the effects of externally applied dc voltage, frequency and temperature. The resulting dielectric constant of greater than 1 at 10 kHz indicates that the (ZnS-PVA) polymer interface layer grown at Al interface with p-Si interface can successfully replace the classical insulating SiO2 layer.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    745424

    Arayüzey tabakalı metal-yarıiletken (MS) yapıların hazırlanması ve elektriksel özelliklerinin sıcaklık ve frekansa bağlı incelenmesi

    Preparation of interface layer metal-semiconductor (MS) structures and analysis of electrical characteristics depending on temperature and frequency

    AYSUN ARSLAN ALSAÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİHA TÜLAY SERİN

  2. Tez No

    861061

    Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices

    Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru

    BETÜL TEYMUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiDuke Unıversıty

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ

  3. Tez No

    804067

    Bor nitrür takviyeli biyokompozit malzemeler:Sentez, fizikokimyasal ve biyolojik karakterizasyon

    Boron nitride reinforced bio-composites: Synthesis, physicochemical and biological characterization

    DENİZ DOĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaKırıkkale Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞEGÜL ÜLKÜ METİN

  4. Tez No

    136185

    Yanma koşullarının kömürdeki eser elementlerin davranışlarına etkisi

    The Effect of combustion conditions onto trace elements in coal

    NEŞET ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    KimyaMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİBEL ÖZDOĞAN

  5. Tez No

    532312

    Nanoboyutlu yarıiletkenlerin yoğunluk fonksiyoneli kuramı ile tasarımı ve bilgisayar benzetimi

    Computer simulation and design of nanoscale semiconductors by using density functional theory

    HİKMET HAKAN GÜREL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. HİLMİ ÜNLÜ

Geri Dön