Au-Cu/n-GaAs/In ve Au-Ag/n-GaAs/In Schottky diyotların akım-voltaj ölçümlerinden elde edilen karakteristik parametreler üzerine numune sıcaklığının etkileri

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SELİN BOYLU

Danışman: Betül Güzeldir

Özet:

Bu yüksek lisans tez çalışmasında, ağırlıkça farklı oranlarda Au-Cu ve Au-Ag ikili alaşımlarının yapılması, karakterizasyonu ve bu alaşımlardan elde edilen doğrultucu kontakların sıcaklığa bağlı değişimleri incelenmiştir. Öncelikle Au, Ag ve Cu metalleri farklı oranlarda ağırlıkça tartıldı ve vakum sisteminde molibden ısıtıcılar üzerindeki kuvars potalarda alaşımlar elde edildi. Alaşım oranlarını kontrol etmek için alaşımların her biri cam altlıklar üzerine buharlaştırlarak WDXRF ve EDAX ölçümleri alındı ve ölçüm sonuçlarından istenilen oranlardaki alaşımların başarılı bir şekilde elde edildiği görüldü. Doğrultucu kontak yapmak için 450 μm kalınlıkta, Si katkılı ve 2,5x1017 cm-3 donor konsantrasyonuna sahip n-tipi GaAs yarıiletkeni kullanıldı. Yarıiletkenin mat yüzeyine In metali buharlaştırılarak omik kontak elde edildi. Parlatılmış yüzey üzerine farklı oranlarda elde edilen Au-Cu ve Au-Ag alaşımları 10-7 torr basınçta buharlaştırılarak Au-Cu/n-GaAs/In ve Au-Ag/n-GaAs/In diyotları üretildi. Oda sıcaklığında Au-Cu/n-GaAs/In ve Au-Ag/n-GaAs/In diyotlarının akım-voltaj (I-V) karakteristikleri incelendi. Farklı oranlarda elde edilen Au-Cu/n-GaAs/In ve Au-Ag/n-GaAs/In diyotları 320 K ile 100 K sıcaklık aralığında incelendi ve diyotların akım iletim mekanizmaları hakkında bilgi edinildi. Doğru beslem I-V karakteristiklerinden engel yüksekliği (Φb), idealite faktörü (n) ve doyma akımı (I0) değerleri hesaplandı. Bu karakteristiklerden elde edilen engel yüksekliği değerlerinin artan sıcaklığa bağlı olarak arttığı, idealite faktörü değerlerinin ise azaldığı tespit edildi. Ayrıca I-V karakteristikleri yardımıyla Norde fonksiyonları kullanılarak sıcaklığa bağlı engel yüksekliği ve seri direnç değerleri hesaplandı. Seri direnç değerlerinin artan sıcaklıkla azaldığı gözlemlendi. Sonuç olarak, metal-yarıiletken arasındaki arayüzey durumlarının, engel yüksekliklerindeki homojensizliklerin ve seri direncin diyotların elektriksel karakteristikleri üzerinde önemli bir rol oynadığı tespit edildi.