MBE CrNiCo/n-GaAs SCHOTTKY DİYOTLARINDA TERMAL TAVLAMANIN ELEKTRİKSEL KARAKTERİSTİKLERE ETKİLERİ

Year 2006, Volume: 22 Issue: 1, 97 - 102, 01.02.2006

Ahmet Gümüş

Abstract

Bu çalışmada, [100] doğrultusunda, oda sıcaklığındaki özdirenci ρ=0.07352 Ω-cm olan Molekuler Beam Epitaksi (MBE) tekniği ile büyütülmüş n-tipi GaAs yarıiletken kristali (400 µm kalınlığında ) kullanıldı. Yarıiletken kristal yaklaşık 5x5mm2 ’lik dilimler halinde kesildi, daha sonra bir yüzüne omik kontak yapmak için AuGe alaşımı, diğer yüzüne de doğrultucu kontak yapmak için CrNiCo alaşımı 10-5 tor basınç altında buharlaştırıldı. Böylece AuGe/MBE n-GaAs/CrNiCo Shottky Diyot yapıları oluşturuldu. Bu yapılar azot atmosferi altında 50 o C’lik basamaklarla 200 o C’den 650 o C’ye kadar tavlandı. Her bir tavlama sıcaklığı için I-V (akım-gerilim) karakteristikleri ölçüldü ve elde edilen karakteristik I-V eğrilerinden doyma akımı, engel yüksekliği ve idealite faktörü gibi parametreler üzerine termal tavlamanın etkileri araştırıldı.

Keywords

Schottky diyod, Metal/yarıiletken kontaklar, Termiyonik emisyon, Alan emisyonu

EFFECTS OF THERMAL ANNEALING ON ELECTRICAL CHARACTERISTICS IN CrNiCo/MBE n-GaAs SCHOTTKY DIODES

Abstract

In this work, Moleculer Beam Epitaxy(M.B.E) grown n-type GaAs crystal (thicness 400 m ) was used with [100] direction and at room temperature resistivity = 0,07352 -cm. This semiconductor crystal wafer was cutted in forming slices approximately 5x5 mm2 , then one side of the wafer coated with AuGe alloy to make ohmic contact, the other side of the wafer coated with CrNiCo alloy to make rectifier contact under pressure 10-5 torr. Therefore CrNiCo/MBE n-GaAs/AuGe Schotky diode structures were produced. These structures were annealed with steps 50 o C from 200 oC up to 650 o C under nitrogen atmosphere. The I-V (current-voltage) characteristics were measured for each annealed temperature and investigation effects of thermal annealing on such as saturation current, barrier height, ideality factor parameters obtained from characteristic I-V curves.

Keywords

Schottky diyod, Metal/semiconductor contacts, Thermionic emission, Field emission

References

• Rhoderick, E.H., Williams R.H., Metal-Semicoductor Contacts, pp38-42 Clarendon, Oxford, 1988.
• Sze., S.M., Physics of Semiconductor Devices, pp.255-297. Wiley, New York, 1981.
• Ziel, A.V., Solid State Phys. Elect. pp.99-148, Prentice Hall Inc., New Jersey, 1968.
• Sato, K., Yasumura, Y., Study of forward I-V plot for Schottky Diodes with highseries resistance, J.Appl.Phys., 58(9), pp.3655-3657, 1985.
• Chueng, S.K., Chueng, N.W., Extraction of Schottky diode parameters from forward current- voltage characteristics, Appl.Phys.Lett.,49(2), pp.85-87,1986.
• Lee, C.T., Shiao, H.P., Yeh, N.T., Tsai, C.D., Lyu, Y.T., Tu, Y.K., Thermal reliability and characteriation of InGaP Schottky contact with Ti/Pt/Au Metals, Solid-State Elect., 41, pp.1-5, 1997.
• Chin, V.W.L., Storey, J.W.V., Green, M.A., p-type PtSi Schottky-diode barrier height determined from I-V measurement, Solid-state Elect., 32, pp.475-478, 1989.
• Donoval, D., Pires, S.J., Tove, P.A. and Harman, R., A Self consistent approach to IV measurements on rectifying metal-semiconductor contacts, Solid-State Elect. Vol. 32, pp961-964, 1989.
• Shi, Z. Q., Anderson, W. A., Current transport in Pd/n-InP diodes formed at room and low temperature, J. Appl. Phys., 72, pp.3803-3807, 1992.
• Gümüş, A., CrNiCo/ MBE n-GaAs Schottky diyotlarında termal tavlamanın ve numune sıcaklığının elektriksel karakteristiklere etkileri”, Dokt. Tezi, Erc. Üniv., Fen Bilm., Ens., Kayseri, 1997.
• Türüt, A., Gümüş, A., Sağlam, M., Tüzemen, S., Efeoğlu, H., Yalçın, N. and Missous, M., Thermal Stability of CrNiCo Alloy Schottky Contacts on MBE n-GaAs, Semicond. Sci. Tech., 13, pp.776-780, 1998.
• Yokomizo, H., Ikoma, T., Annealing Effect on carrier density profile in GaAs covered with anodic oxside, Japan J. Appl. Phys. 17, pp.1685-1687, 1978.