Al/Si3N4/p-Si aygıtının C-V characteristikleri üzerine metal ile yarıiletken kontak arasındaki yalıtkan tabakanın kalınlık etkisi
Öz
Metal-Yalıtkan-Yarıiletken
(MIS) yapılar elektronik ve optoelektronikteki iyi uygulamalarından büyük
ilgiye sahiptirler. Bu yapıların önemi tabaka depolama özelliği, kapasitans
etkisi ve yüksek dileketrik sabitlerine sahip olmalarına dayandırılabilir. Bu yüzden
Si3N4 tabakalı iki adet numune plazma destekli kimyasal
buhar biriktirme (PECVD) yöntemiyle birinin kalınlığı 5 nm diğerinin kalınlığı
50 nm olacak şekilde p-tip Si üzerine büyütüldü. Si3N4
tabakasının kalınlığı bir elipsometreyle kontrol edildi. Al/Si3N4/p
tip Si kontağın üzerine Si3N4 tabakasının kalınlık etkisi
10 kHz-1 MHz frekans değerleri için -5 V’tan +5 V voltaj aralığında yapıların
kapasitans-voltaj (C–V) ve iletkenlik-voltaj (G–V) karakteristikleri ile oda
sıcaklığında araştırıldı. Farklı kalınlığa
sahip kontakların her bir durumda kapasitans değerlerinin artan frekansla
azaldığı ve iletkenlik değerlerinin arttığı tespit edildi. Ara yüzey durumları
(Nss) ve Seri direnç (Rs) etkileri, bariyer
yüksekliği (Φb) ve taşıyıcı yoğunluğu (Na) kapasitans-voltaj (C–V)
ve iletkenlik-voltaj (G–V) karakteristikleri karakterizasyonlardan elde edildi
ve açıklandı. Ayrıca 5 nm ve 50 nm kalınlık değerindeki tabakalar için 500 kHz
frekansta çift yönlü C-V ve G-V karakterizasyonlarından elde edildi ve kıyaslandı.
Sonuç olarak, Si3N4 tabakasının kalınlık değişiminin
kontakların özelliklerini etkilediği görüldü ve bu kontakların Memrezistör yapısına
sahiptirler ve gelecekte hafıza aygıtları için kullanılabilir ve
geliştirilebilirler.
Anahtar Kelimeler
References
- Güllü Ö, Türüt A. “Electrical analysis of organic dye-based MIS Schottky contacts”. Microelectronic Engineering, 87(12), 2482-2487, 2010.
- Karataş Ş, Yildirim N, Türüt A. “Electrical properties and interface state energy distributions of Cr/n-Si Schottky barrier diode”. Superlattices and Microstructures, 64, 483-494, 2013.
- Aydın ME, Yakuphanoglu F, Eom JH, Hwang DH. “Electrical characterization of Al/MEH-PPV/p-Si Schottky diode by current–voltage and capacitance-voltage methods”. Physica B: Condensed Matter, 387(1-2), 239-244, 2007.
- Ataseven T, Tatatroğlu A. “Temperature-dependent dielectric properties of Au/Si3N4/n-Si (metal insulator semiconductor) structures”. Chine Physics B, 22(11), 117310-1-117310-6, 2013.
- Zeyrek S, Acaroğlu E, Altındal Ş, Birdoğan S, Bülbül MM. “The effect of series resistance and interface states on the frequency dependent C-V and G/w-V characteristics of Al/perylene/p-Si MPS type Schottky barrier diodes”. Current Applied Physics, 13(7), 1225-1230, 2013.
- Orak I, Toprak M, Türüt A. “Illumination impact on the electrical characterizations of an Al/Azure A/p-Si heterojunction”. Physica Scripta, 89(115810), 1-5, 2014.
- Doğan H, Yıldırım N, Orak I, Elagöz S, Türüt A. “Capacitance-conductance-frequencycharacteristics of Au/Ni/n-GaN/undoped GaNStructures”. Physica B, Condensed Matter, 457, 48-53, 2015.
- Bilkan Ç, Zeyrek S, San SE, Altındal Ş. “A compare of electrical characteristics in Al/p-Si(MS) and Al/C20H12/p-Si (MPS) type diodes using current-voltage (I–V) and capacitance–voltage(C-V) measurements”. Materials Science in Semiconductor Processing, 32, 137-144, 2015.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
October 20, 2017
Submission Date
October 20, 2017
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2017 Volume: 23 Number: 5