Anodik oksidasyon metoduyla yüksek engelli ve yüzey pasivasyonlu Sn/p-Si schottky diyotlarının fabrikasyonu
Fabrication of Sn/p-Si schottky diodes with high barrier and surface passivation by anodic oxidation method
- Tez No: 83620
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDÜLMECİT TÜRÜT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Anodik oksidasyon, Oksitlenme, Schottky diyodları, Yüzey pasifliği, Anodic oxidation, Oxidation, Schottky diodes, Surface passivation
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET [100] doğrultuda büyütülmüş, 200 jum kalınlıklı, 5-10 Q-cm öz dirençli ve Bor katkılı p-Si kullanarak; referans, arayüzey anodik oksit tabakalı ve anodizasyon-kimyasal muameleyle yüzey pasivasyonlu Sn/p-Si Schottky engel yükseklikli diyotlan kendi araştırma laboratuvanmızda imal ettik. İmal ettiğimiz bu numunelerin, akım-voltaj (7- V), kapasitans- voltaj (C-V), kapasitans-frekans (C-fi ve iletkenlik- voltaj (G-V) ölçümlerini alarak karakteristik parametrelerini hesapladık. Arayüzey anodik oksit tabakalı MİS diyot (Diyot Bl) için 0.87 eV 'luk bir engel yüksekliği değeriyle, Schottky diyotlarda engel yüksekliğinin arttırılma imkanını ortaya koyduk. Ayrıca, yüzey pasivasyonlu Sn/p-Si Schottky diyotlarda {Diyot B2) Fermi seviyesinin mıhlanmadan kurtulmasını (unpinning) sağladık ve böylece, Sn/p-Si Schottky diyotlarında engel yüksekliği için Schottky-Mott sınırı olan 0.75 eV değerini elde ettik. Bunun yanısıra, referans numune için 0.78 eV 'luk bir değer elde ettik. Bu durum, C-V karakteristiklerinden elde edilen eğrilerle ve Qr/ verilerinden çizilen arayüzey hal dağılım eğrileriyle de doğrulandı. Diyot A ve Diyot Bl için düşük gerilimlerde aşağı doğru bükülen ve daha ileri gerilimlerde lineer olan C-V eğrilerinin bu durumu, uzay yükü kapasitesine (engel kapasitesine) ilave olarak ortaya çıkan“artık kapasite”'ye (C0) atfedildi. C -V karakteristikleri C0 yardımıyla fit edildi ve bu artık sığa pin-hollere ve kısmen de arayüzey hallerine atfedildi. Ayrıca, yarıiletkenle dengede olan arayüzey halleri ile ilgili olarak geliştirdiğimiz“arayüzey tabaka yük modeli”yardımıyla Diyot Bl için doğru beslem I-V verilerinden çizilen arayüzey hal yoğunluk dağılım eğrilerinin Cit-f karakteristiklerinden çizilen dağılım eğrisiyle uyum içinde olması, arayüzey yük modelimizin güvenilirliğini ortaya koydu. Diyot B2 (yüzey 13 2 pasivasyonlu) için elde edilen arayüzey yük yoğunluk değerlerinin 10 /eVm mertebesinde olması ve (-2.0)-(0.2) Volt aralığındaki lineer C -V eğrilerinde C0 gibi bir fit parametresine ihtiyaç duyulmaması, anodizasyon metoduyla yüzey pasivasyonunun başanlabildiğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
SUMMARY We have used boron-doped /?-S7 with (100) orientation, 200 /rai thickness and rezistivity between 5-10 fi-cm in our research laboratory and we have fabricated the Sn/p-Si Schottky barrier diodes with anodic oxide layer and surface passivation by anodization- chemical procedure, and reference diodes. It has been determined the characteristics parameters of diodes using the current- voltage (I-V), capacitance-voltage (C-V), capacitance-frequency (C-f), conductance- voltage (G-V) measurements. We have obtained a barrier height value of 0.87 eV for the MIS Sn/p-Si diodes with the anodic oxide layer, thus, we have supplied the possibility of barrier height enhancement in Sn/p-Si diodes. We have succeeded the unpinning of the Fermi level in the Sn/p-Si Schottky diodes with the surface passivation by the anodisation-chemical treatment method. Thus, we have obtained a barrier height value which is the same as the Schottky-Mott limit value of 0.75 eV, which for a Sn/p-Si Schottky diode is 0.75 eV. Nevertheless, we have obtained a value of 0.78 eV for reference sample (Diode A). The case has been also confirmed by means of C2-V characteristics and the interface state density distribution curves from Cirf 'data. The non-linearity in low voltage range of the C2-V curves for Diode A and Diode Bl attributed to the presence of an excess capacitance, C0, which is appeared in addition to space charge capacitance and which is caused by the pin-holes in the oxide layer and between the oxide layer and Si interface, and by the interface states partly. Furthermore, The interface state density distribution curve from the forward bias I-V data by the interfacial-layer charge model developed by us, for the interface states in the equilibrium with the semiconductor, is in close agreement with that from its C,r/data. This indicates the validity of the interfacial-layer charge model used for determining the interface state density distribution curves. The linear C2-V curves without the excess capacitance C0 (the fit parameter) and interface state density value of about 10 /eV-m for Diode A shows that the surface passivation can be achieved by our own anodisation- chemical treatment method.
Benzer Tezler
- AI/Anodik SİO2/Sİ (MOS) yapıların elektriksel özellikleri üzerine ısısal tavlama, akım yoğunluğu ve elektrolit pH'ının etkileri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA SAĞLAM
Doktora
Türkçe
1994
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ABDÜLMECİT TÜRÜT
- Silisyumun anodik oksidasyonu ve katkı profili belirlenmesi
Anodic oxidation of silicon and determining the impurity profile
BANU ÇÖLOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Farklı sabit akım uygulayarak elde edilen p-Si/anodik oksit/Al yapılarında arayüzey durum yoğunluklarının araştırılması
Investigation of interface state density of p-Si/anodik oxide/Al structures obtained by applying different constant current
MEHMET ENVER AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAHSİN KILIÇOĞLU
- Au/-Cu/n-GaAs kontaklarında anodik oksidasyon işleminin karakteristik diyot parametreleri üzerindeki etkileri
The effects of anodic oxidation treatment on characteristic diod parameters of Au-Cu/n-CaAs schottky contact
MEHMET BİBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ABDÜLMECİT TÜRÜT
- Değişik sabit akım uygulayarak oluşturulan p-Si/SiO2/Al yapılarının arayüzey durum yoğunluklarının araştırılması çalışmaları
Investigation of the interface state densities of p-Si/SiO2/Al structures prepared by the application of various constant currents
GÜLSEN GÜLER