ZnTe/Si heteroeklem yapıların akım iletim mekanizmalarının incelenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Yarı iletken p-n heteroeklem yapıların elektriksel özelliklerinin daha iyi anlaşılması, gelecekte ideal özelliklere sahip uzun ömürlü diyotların ve transistörlerin üretimini mümkün kılar. Bu tez çalışmasının temel amacı, ZnTe/Si yapısından oluşan p-n heteroeklemlerindeki akım-iletim mekanizmalarının ayrıntılı bir araştırmasıdır. Heteroeklemli diyotlar, p-tipi ZnTe ince filmlerinin tek tarafı parlatılmış n-tipi (100)-yönelimli kristal Si alttaşlar üzerine RF magnetron saçtırma tekniği ile kaplanmasıyla oluşturuldu. Üretilen yapıların aygıt özelliklerini ve baskın iletim mekanizmasını belirlemek için, heteroeklemlerin sıcaklık bağımlı akım-gerilim (I-V) ve frekans bağımlı kapasitans-gerilim (C-V) karakteristikleri karanlık ortamda incelendi. İdealite faktörü (n), doyum akımı (I0) ve bariyer yüksekliği (?B) gibi temel diyot parametreleri 20 K sıcaklık adımlarıyla 220-360 K sıcaklık aralığında belirlendi. Elektriksel ölçümler yapıların oda sıcaklığında iyi tanımlı doğrultucu davranış sergilediğini ve ±2 V gerilim değerlerinde ?2,4?104 doğrultma oranına ve n = 2,13 değerinde küçük idealite faktörüne sahip olduğunu gösterdi. Elde edilen n, I0 and ?B değerleri sırasıyla 2,76–1,93, 1,13?10-11?7,56?10-10 A ve 0,6–0,91 eV aralığında bulundu.
Better understanding of the electrical properties of semiconductor p-n heterojunction structures enables the fabrication of long-lasting diodes and transistors with ideal characteristics in future. The main goal of this thesis is a detailed investigation of the current transport mechanisms in p-n heterojunctions composed of ZnTe/Si structure. Heterojunction diodes were constructed by depositing of p-type ZnTe thin films on one-side polished n-type (100)-oriented crystalline Si substrates through RF magnetron sputtering technique. Temperature dependent current-voltage (I-V) and frequency dependent capacitance-voltage (C-V) characteristics of the heterojunctions were investigated under dark conditions to determine the device properties and dominant conduction mechanism in the fabricated structures. Important diode parameters such as ideality factor (n), dark saturation current (I0) and barrier height (?B) were evaluated in the temperature interval of 220-360 K with 20 K temperature steps. Electrical measurements revealed that the structures have a well-defined rectifying behavior with a good rectification ratio of ?2,4?104 at ±2 V and a relatively small ideality factor of n = 2,13 at room temperature. The estimated values of the n, I0 and ?B were found to be between 2.76–1.93, 1.13?10-11?7.56?10-10 A and 0.6–0.91 eV, respectively.
Better understanding of the electrical properties of semiconductor p-n heterojunction structures enables the fabrication of long-lasting diodes and transistors with ideal characteristics in future. The main goal of this thesis is a detailed investigation of the current transport mechanisms in p-n heterojunctions composed of ZnTe/Si structure. Heterojunction diodes were constructed by depositing of p-type ZnTe thin films on one-side polished n-type (100)-oriented crystalline Si substrates through RF magnetron sputtering technique. Temperature dependent current-voltage (I-V) and frequency dependent capacitance-voltage (C-V) characteristics of the heterojunctions were investigated under dark conditions to determine the device properties and dominant conduction mechanism in the fabricated structures. Important diode parameters such as ideality factor (n), dark saturation current (I0) and barrier height (?B) were evaluated in the temperature interval of 220-360 K with 20 K temperature steps. Electrical measurements revealed that the structures have a well-defined rectifying behavior with a good rectification ratio of ?2,4?104 at ±2 V and a relatively small ideality factor of n = 2,13 at room temperature. The estimated values of the n, I0 and ?B were found to be between 2.76–1.93, 1.13?10-11?7.56?10-10 A and 0.6–0.91 eV, respectively.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
ZnTe ince filmi, Si kristali, RF magnetron saçtırma yöntemi, p-n heteroeklem yapı, Sıcaklık bağımlı I-V, Frekans bağımlı C-V, ZnTe thin film, Si crystal, RF magnetron sputtering method, p-n heterojunction structure, Temperature dependent I-V, Frequency dependent C-V
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Kalkan, M. (2019). ZnTe/Si heteroeklem yapıların akım iletim mekanizmalarının incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi) Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde
