Au/p-si/al, au/go/p-si/al ve au/au-rgo/p-si/al yapılarının elektriksel karakteristiklerinin numune sıcaklığına bağlı olarak incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERVE ODABAŞ
Danışman: Mustafa Sağlam
Özet:Bu çalışmada yönelimine sahip, 1-10 Ω-cm özdirençli ve 400 µm kalınlığında p-tipi Si yarıiletkeni kullanılarak Au/p-Si/Al, Au/GO/p-Si/Al ve Au/Au-RGO/p-Si/Al diyotları üretilip, bu yapıların I-V karakteristikleri numune sıcaklığına bağlı olarak araştırılmıştır. p-Si yarıiletkeninin mat yüzeyine Al metali buharlaştırılarak omik kontak yapılmıştır. Al omik kontaklı p-Si yarıiletkeni uygun boyutlarda üç parçaya ayrıldıktan sonra, parçalardan birinin yüzeyi üzerine Au metali buharlaştırılarak Au/p-Si/Al diyot yapısı üretilmiştir. Diğer iki yarıiletken parça ve cam altlıklar üzerine Hummers yöntemiyle sentezlenen grafen oksit (GO) ve Au nanoparçacıklı indirgenmiş grafen oksit (RGO) ince filmleri spin kaplama yöntemiyle büyütülmüştür. Bu filmlerin morfolojik ve yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve Raman ölçümleri ile analiz edilmiştir. GO ve Au-RGO ince filmlerinin altlık yüzeyini tamamen kapladığı, hemen hemen homojen olduğu ve Raman spektrumlarının literatürle uyumlu oldukları görülmüştür. Daha sonra GO ve Au-RGO ince filmlerinin üzerlerine belirli çaplarda Au metali vakum ortamında buharlaştırılarak, GO ve Au-RGO arayüzey tabakalı Au/GO/p-Si/Al ve Au/Au-RGO/p-Si/Al diyotları üretilmiştir. Au/p-Si/Al, Au/GO/p-Si/Al ve Au/Au-RGO/p-Si/Al diyotlarının I-V ölçümleri 20 K adımlarla 80-320 K sıcaklık aralığında alınıp, karakteristik parametreleri hesaplanmıştır. T=320 K'de Au/p-Si/Al diyodunun idealite faktörü 1,090 ve engel yüksekliği 0,776 eV, Au/GO/p-Si/Al diyodunun idealite faktörü 1,526 engel yüksekliği 0,700 eV ve Au/Au-RGO/p-Si/Al diyodunun idealite faktörü 1,170 engel yüksekliği 0,612 eV olarak hesaplanmıştır. Diyotların doğru beslem ln(I)–V grafiklerinden elde edilen idealite faktörlerinin azalan numune sıcaklığı ile arttığı, engel yüksekliklerinin de azaldığı görülmüştür. Aynı zamanda diyot parametreleri Norde ve Cheung metodlarından da hesaplanarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, diyotların numune sıcaklığına bağlı I-V karakteristikleri homojen olmayan potansiyel engeli modeli ile başarılı bir şekilde açıklanmıştır