Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Hatice Asıl Uğurlu

doi:10.53433/yyufbed.1058643

TR EN

Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Öz

Ti/p-Si Schottky diyotun elektriksel özellikleri 80 K- 300 K sıcaklık aralığında ve 20 K’lik adımlarla sıcaklığın bir fonksiyonu olarak incelenmiştir. İdealite faktörü (n), engel yüksekliği (Фb) ve seri direnç (Rs) gibi temel diyot parametreleri akım-gerilim (I-V) karakteristiği özelliklerinden faydalanarak geleneksel I-V yöntemi, Norde yöntemi ve Cheung fonksiyonlarından hesaplanmıştır. 300 K sıcaklığında engel yüksekliği değerleri I-V, Cheung ve Norde yöntemlerinden sırasıyla 0.738 eV, 0.658 eV ve 0.782 eV olarak bulunmuştur. İdealite faktörü ise I-V yöntemde 1.43 (300 K) ve Cheung yönteminde 3.33 (300 K) olarak hesaplanmıştır. 80 K- 300 K sıcaklık aralığında farklı yöntemlerden hesaplanan parametrelerin değerleri birbiriyle kıyaslanmıştır. Artan sıcaklık ile idealite faktörünün azalması ve engel yüksekliğinin artması, diyot parametrelerinin sıcaklığa güçlü bir şekilde bağlı olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Schottky diyot, Engel yüksekliği, Norde fonksiyonu, Cheung- Cheung fonksiyonları, I-V yöntem, Sıcaklık bağlılık

Comparison of I – V Methods for Determination of Ti/ p-Si Schottky Diode Parameters

Öz

The electrical properties of the Ti/p-Si Schottky diode were investigated as a function of temperature within the temperature interval of 80 K-300 K and in 20 K steps. Fundamental diode parameters such as ideality factor (n), barrier height (Фb) and series resistance (Rs) were calculated making use of the conventional I-V method, the Norde method and Cheung functions by utilizing the current-voltage (I-V) characteristics. The barrier height values at 300 K temperature were found to be 0.738 eV, 0.658 eV and 0.782 eV from I-V, Cheung and Norde methods, respectively. The ideality factor was calculated as 1.43 (300 K) in the I-V method and 3.33 (300 K) in the Cheung method. The values of the parameters calculated from different methods in the temperature range of 80 K- 300 K were compared with each other. The decrease in ideality factor and increase in barrier height with increasing temperature show that diode parameters are strongly dependent on temperature

Anahtar Kelimeler

Schottky diode, Barrier height, Norde function, Cheung-Cheung functions, I-V method, Temperature dependence

Kaynakça

Aldemir, D. A., Kökçe, A., & Özdemir, A. F. (2017). The comparison of the methods used for determining of Schottky diode parameters in a wide temperature range. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(6), 1286-1292. doi: 10.16984/saufenbilder.279996
Asıl, H., Çınar, K., Gür, E., Coşkun, C., & Tüzemen, S. (2013). Temperature dependent current-voltage characteristics of electrodeposited p-ZnO/n-Si heterojuntion. International Journal of Physical Sciences, 8(10), 371-379. doi: 10.5897/IJPS2013.3851
Asıl Uğurlu, H., Çınar Demir, K., & Coşkun, C. (2021). The effect of thermal annealing on Ti/p-Si Schottky diodes. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 32, 15343–15351. doi: 10.1007/s10854-021-06084-1
Aydın, M. E., Güllü, Ö., & Yıldırım, N. (2008). Temperature dependence of current–voltage characteristics of Sn/p-Si Schottky contacts. Physica B, 403, 131–138. doi: 10.1016/j.physb.2007.08.089
Aydoğan, Ş., Sağlam, M., & Türüt, A. (2005). On the barrier inhomogeneities of polyaniline/p-Si/Al structure at low temperature. Applied Surface Science, 250, 43–49. doi: 10.1016/j.apsusc.2004.12.020
Aydoğan, Ş., Sağlam, M., & Türüt, A. (2008). Some electrical properties of polyaniline/p-Si/Al structure at 300 K and 77 K temperatures. Microelectronic Engineering, 85, 278-283. doi: 10.1016/j.mee.2007.06.004
Aydoğan, Ş., Çınar, K., Asıl, H., Coşkun, C., & Türüt, A. (2009). Electrical characterization of Au/n-ZnO Schottky contacts on n-Si. Journal of Alloys and Compounds, 476, 913-918. doi: 10.1016/j.jallcom.2008.09.131
Bohlin, K. E. (1986). Generalized Norde plot including determination of the ideality factor. Journal of Applied Physics, 60(3), 1223-1224. doi: 10.1063/1.337372
Chand, S., & Kumar, J. (1996). Current transport in Pd2Si/n-Si(100) Schottky barrier diodes at low temperatures. Applied Physics A, 63, 171-178. doi: 10.1007/BF01567646
Chattopadhyay, S., Bera, L. K., Maharatna, K., Chakrabarti, S., Dhar, S., Ray, S. K., & Maiti, C. K. (1997). Schottky diode characteristics of Ti on strained-Si. Solid-State Electronics, 41 (12), 1891-1893. doi:10.1016/S0038-1101(97)00143-3

Cheung, S. K., & Cheung, N. W. (1986). Extraction of Schottky diode parameters from forward current‐voltage characteristics. Applied Physics Letters, 49, 85-87. doi: 10.1063/1.97359
Çetin, H., Şahin, B., Ayyıldız, E., & Türüt, A. (2004). The barrier-height inhomogeneity in identically prepared H-terminated Ti/p-Si Schottky barrier diodes. Semiconductor Science and Technology, 19, 1113-1116. doi:10.1088/0268-1242/19/9/007
Çetin, H., Şahin, B., Ayyıldız, E., & Türüt, A. (2005). Ti/p-Si Schottky barrier diodes with interfacial layer prepared by thermal oxidation. Physica B: Condensed Matter, 364, 133-141. doi: 10.1016/j.physb.2005.04.001
Çetin, H., & Ayyıldız, E. (2005). Temperature dependence of electrical parameters of the Au/n-InP Schottky barrier diodes. Semiconductor Science and Technology, 20, 625–631. doi: 10.1088/0268-1242/20/6/025
Dere, A., Tataroğlu, A., Abdullah, G. Al-Sehemi, Eren, H., Soylu, M., Ahmed, A. Al-Ghamdi., & Yakuphanoğlu, F. (2020). A temperature sensor based on Al/p-Si/ CuCdO2/Al diode for low temperature applications. Journal of Electronic Materials, 49, 2317–2325. doi: 10.1007/s11664-020-07989-z
Demircioğlu, Ö., Karataş, Ş., Yıldırım, N., Bakkaloğlu, Ö. F., & Türüt, A. (2011). Temperature dependent current–voltage and capacitance–voltage characteristics of chromium Schottky contacts formed by electrodeposition technique on n-type Si. Journal of Alloys and Compounds, 509, 6433–6439. doi: 10.1016/j.jallcom.2011.03.082
Demircioğlu, Ö., Karataş, Ş., Yıldırım, N., & Bakkaloğlu, Ö. F. (2011). Effects of temperature on series resistance determination of electrodeposited Cr/n-Si/Au–Sb Schottky structures. Microelectronic Engineering, 88, 2997–3002. doi: 10.1016/j.mee.2011.04.060
Doğan, H., & Elagoz, S. (2014). Temperature-dependent electrical transport properties of (Au/Ni)/n-GaN Schottky barrier diodes. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 63, 186-192. doi: 10.1016/j.physe.2014.04.019
Durmuş, H.¸ Kılıç, H. Ş.¸ Gezgin, S. Y., & Karataş, Ş. (2018). Analysis of current-voltage-temperature and capacitance-voltage-temperature characteristics of Re/n-Si Schottky Contacts. Silicon, 10, 361–369. doi: 10.1007/s12633-016-9456-2
Göksu, T., Yıldırım, N., Korkut, H., Özdemir, A. F., Türüt, A., & Kökçe, A. (2010). Barrier he-ight temperature coefficient in ideal Ti/n-GaAs Schottky contacts. Microelectronic Engineering, 87, 1781–1784. doi: 10.1016/j.mee.2009.10.012
Gümüş, A., Türüt, A., & Yalçın, N. (2002). Temperature dependent barrier characteristics of CrNiCo alloy Schottky contacts on n-type molecular-beam epitaxy GaAs. Journal of Applied Physics, 9 (1), 245-250. doi: 10.1063/1.1424054
Janardhanam, V., Ashok Kumar, A., Rajagopal Reddy, V., & Narasimha Reddy, P. (2009). Study of current–voltage–temperature (I–V–T) and capacitance–voltage–temperature (C–V–T) characteristics of molybdenum Schottky contacts on n-InP (1 0 0). Journal of Alloys and Compounds, 485, 467-472. doi: 10.1016/j.jallcom.2009.05.141
Kumar, A., Kumar, A., Sharma, K. K., & Chand, S. (2019). Analysis of anomalous transport mechanism across the interface of Ag/p-Si Schottky diode in wide temperature range. Superlattices and Microstructures, 128, 373-381. doi: 10.1016/j.spmi.2019.02.014
Liauh, H. R., Chen, M. C., Chen, J. F., Chen, L. J. (1993). Electrical and microstructural characteristics of Ti contacts on (001)Si. Journal of Applied Physics, 74, 2590, doi:10.1063/1.354672.
Norde, H. (1979). A modified forward I-V plot for Schottky diodes with high series resistance. Journal of Applied Physics, 50(7), 5052-5053. doi: 10.1063/1.325607
Oruç, Ç., & Altındal, A. (2018). Comparative study of I–V methods to extract Au/FePc/p-Si Schottky barrier diode parameters. Applied Physics A, 124, 81. doi: 10.1007/s00339-017-1461-9
Rhoderick, E. H., & Williams, R. H. (1988). Metal-Semiconductor Contacts. Second Edition, Clarendon Press, Oxford.
Sehkar Reddy, P. R., Janardhanam, V., Shim, K. H., Reddy, V. R., Lee, S. N., Park, S. J., & Choi, C. J. (2020). Temperature-dependent Schottky barrier parameters of Ni/Au on n-type (001) -Ga2O3 Schottky barrier diode. Vacuum, 171, 109012. doi: 10.1016/j.vacuum.2019.109012

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Hatice Asıl Uğurlu ^*
0000-0002-1114-3627
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

25 Nisan 2022

Gönderilme Tarihi

16 Ocak 2022

Kabul Tarihi

15 Nisan 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 27 Sayı: 1

DOI

https://doi.org/10.53433/yyufbed.1058643

IZ

https://izlik.org/JA73SF77BJ

APA

Asıl Uğurlu, H. (2022). Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 27(1), 158-167. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1058643

AMA

1.Asıl Uğurlu H. Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması. YYUFBED. 2022;27(1):158-167. doi:10.53433/yyufbed.1058643

Chicago

Asıl Uğurlu, Hatice. 2022. “Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 27 (1): 158-67. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1058643.

EndNote

Asıl Uğurlu H (01 Nisan 2022) Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 27 1 158–167.

IEEE

[1]H. Asıl Uğurlu, “Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması”, YYUFBED, c. 27, sy 1, ss. 158–167, Nis. 2022, doi: 10.53433/yyufbed.1058643.

ISNAD

Asıl Uğurlu, Hatice. “Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 27/1 (01 Nisan 2022): 158-167. https://doi.org/10.53433/yyufbed.1058643.

JAMA

1.Asıl Uğurlu H. Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması. YYUFBED. 2022;27:158–167.

MLA

Asıl Uğurlu, Hatice. “Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 27, sy 1, Nisan 2022, ss. 158-67, doi:10.53433/yyufbed.1058643.

Vancouver

1.Hatice Asıl Uğurlu. Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması. YYUFBED. 01 Nisan 2022;27(1):158-67. doi:10.53433/yyufbed.1058643

Cited By

Fabrication and Electrical Characterization of Ti/p-Si Metal Semiconductor Schottky Structures at Low Temperature

Journal of Electronic Materials

https://doi.org/10.1007/s11664-022-09955-3

Ti/ p-Si Schottky Diyot Parametrelerinin Belirlenmesi için I – V Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Öz

Anahtar Kelimeler

Comparison of I – V Methods for Determination of Ti/ p-Si Schottky Diode Parameters

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

Fabrication and Electrical Characterization of Ti/p-Si Metal Semiconductor Schottky Structures at Low Temperature