Metal/oksit tabaka/silisyum yarıiletken/metal yapıların elektriksel özellikleri
Electrical properties of metal/oxide layer/silicon semiconductor/metal structures
- Tez No: 554273
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULMECİT TURUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Medeniyet Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Deneysel çalışmada kullanılacak Al/SiO2/p-Si/Al metal/oksit tabaka/yarıiletken/metal (MOS) veya metal/yakıtkan tabaka/yarıiletken/metal (MIS) yapıların fabrikasyonu için, (100) yönelimli 300m kalınlığında ve 1-10 Ω-cm özdireçli p-tipi Si yarıiletkeni taban malzeme olarak kullanılmıştır. Omik kontak ve Schottky doğrultucu kontaklar alüminyum metaliyle oluşturulmuştur. Bu yapıların temel akım-potansiyel farkı (I-V) elektriksel parametreleri sıcaklığa bağlı 120-320 K aralığında ve frekansa bağlı olarak kapasitans-potansiyel farkı (C-V) ölçümleri 100-1000 kHz aralığında incelenmiştir. Oda sıcaklığı I-V grafiğinden potansiyel engel yüksekliği (PEY) 0,73 eV ve idealite faktörü n, 2,36 olarak bulundu. Sıcaklık artışıyla I-V grafiğinden hesaplanan idealite faktörü azalmış ve PEY ise lineer bir davranış göstererek artmıştır. Bu, PEY 'in yanal inhomojenliğine ve arayüzey oksit tabakasının varlığına bağlanmıştır. C-V ölçümlerinden engel yüksekliği, frekans arttıkça artmıştır. Bu artış, artan frekansla arayüzey hal yoğunluğunun azalmasına atfedilmiştir. Akım iletimi ile ilgili olarak termoiyonik emisyon (TE) ve Cheung-Cheung metoduyla seri direç ve shunt direnç (paralel direnç) değerleri bulubnuştur. I-V ölçümlerinden elde edilen sonuçların ikili Gauss dağılımı verdiği görüldü ve ortalama PEY ve standart sapma değerleri bu dağılımdan belirlenmiştir. Frekansa bağlı ölçümler kullanılarak elde edilmiş C-2-V grafiği ile difüzyon potansiyeli VD0, taşıyıcı yoğunluğu NA gibi parametreler hesaplanmıştır. MIS kontağın dielektrik özellikleri ve elektrik iletkenliği C-V ve G-V ölçümleri kullanılarak gerekli grafikler çizilmiş ve açıklamalar yapılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, frekans ve potansiyel farkına bağlı olarak kompleks dielektrik sabitinin gerçek ve sanal kısımları ve loss tanjant, elektrik modülüsün gerçek M' ve sanal M'' kısımları ve ac elektriksel öziletkenliğin değerleri ve grafikleri çizilmiş ve yorumları yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The p-type Si semiconductors with (100) orientation and 300m tickness and 1-10 Ohm-cm resistivity are used as substrate to produce Al/SiO2/p-Si/Al metal/oxide layer/semiconductor/metal (MOS) or MIS structures. Omic and Schottky contacts are formed with aluminum metal. The I-V electrical parameters of these structures are measured in the 120-320 K range and the capacitance-potential difference (C-V) measurements depending on the frequency are made in the 100-1000 kHz range, Potential barrier height (PBH) 0,73 eV and ideality factor n = 2,36 are calculated from the room temperature I-V curve. With the increase in temperature, n has decreased and PBH has increased linearly. This is attributed to the lateral inhomogeneity of the PBHs and the presence of the interface oxide layer. The PBH from the C-V measurements has increased as the frequency increases. This increase has been attributed to the decrease in the interfacial state density with increasing frequency. Thermic emission (TE) and Cheung-Cheung method have been used to find the series resistance and shunt resistance (parallel resistance) values. The results obtained from the I-V measurements have been found to give dual Gaussian distribution (GD). The mean PBH and standard deviation values were determined from this distribution model. Parameters such as diffusion potential VD0 and carrier density NA have been calculated by using frequency-dependent reverse bias C-2-V curves. Dielectric properties and electrical conductivity of MIS structure have been determined from C-V and G-V measurements. According to the experimental results, the real and imaginary parts of the complex dielectric constant and the loss tangent, the real M' and imaginary M'' parts of the electrical modulus and the ac electrical conductivity, depending on the frequency and potential difference have been calculated; and the required explanations on graph have been made.
Benzer Tezler
- Metal-organik-yarı iletken yapıların arayüzey özelliklerinin belirlenmesi
Investigation of interface properties of metal-organic semiconductor structures
ARDEN ERKOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇİĞDEM ORUÇ
- Yüksek dielektrik sabitli yalıtkan filmlerin üretilmesi ve mos yapıda incelenmesi
Fabrication and characterization of high-k dielectric films in mos structure
AYŞE EVRİM SAATCİ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY KUTLU
- Farklı kalınlıklarda al2o3 arayüzey tabakasının metal-yarıiletken yapılara eklenmesi ile dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Dielectric properties investigation of metal-semiconductor structures by adding al2o3 interlayer in different thicknesses
BİLAL ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT ORKUN TAN
- Fabrication and characterization of P3HT-WO3 hybrid thin films and device applications
P3HT-WO3 hibrit ince filmlerin üretimi, karakterizasyonu ve cihaz uygulamaları
FATMA BEYZA YEDİKARDEŞ ER
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM
PROF. DR. MUSTAFA ALTUN
- Development of a large area germanium on insulator platform by liquid phase epitaxy
Sıvı faz epitaksi ile yalıtkan üzerine geniş alan germanyum platformu geliştirilmesi
ZİŞAN İREM ÖZYURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. SELÇUK YERCİ
DOÇ. ALPAN BEK