Al/TiO2/p-Si schottky diyotların akım-voltaj (I-V) ve kapasitans-voltaj (C-V) karakteristikleri

Abstract

Bu çalışmada, Al/TiO2/p-Si Schottky diyotunun elektriksel özellikleri oda sıcaklığında araştırıldı. Diyotun düz ve ters beslem akım-voltaj (I-V) karakteristikleri Termiyonik Emisyon (TE) teorisi kullanılarak incelendi. İdealite faktörü (n), seri direnç (Rs), sıfır beslem engel yüksekliği (ФBo) ve ara yüzey durum yoğunluğu (Nss) değerleri gibi Al/TiO2/p-Si Schottky diyotunun temel elektriksel parametreleri bulundu. Aynı zamanda n, ФBo, Rs değerleri Cheung metodu kullanılarak da hesaplandı. Hem TE teoreminden hem de Cheung metodundan elde edilen elektriksel parametrelerin birbiri ile yakın uyum sergilediği gözlemlendi. Nss enerji yoğunluğu dağılım profilleri diyotların idealite faktörü (nV) ve etkin bariyer yüksekliğinin (Фe) voltaja bağlılığı göz önünde bulundurularak düz beslem I-V karakteristiklerinden elde edildi. Diyotun kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/wV) karakteristikleri farklı frekanslarda incelendi (50-500 kHz). Ayrıca Nss değerleri HillColeman metodu kullanılarak hesaplandı. Sonuç olarak, Rs ve Nss değerlerinin elektriksel parametreleri önemli ölçüde etkilediğini gözlemlendi

In this study, electrical analysis of Al/TiO2/p-Si Schottky diode was investigated at room temperature. The forward and reverse bias current-voltage (I-V) characteristics of diode were studied by using Thermionic Emission (TE) theory. The main electrical parameters of the Al/TiO2/p-Si Schottky diode such as ideality factor (n), zero bias barrier height (ΦBo), series resistance (Rs), and interface state density (Nss) values were found. Also, the values of n, ΦBo and Rs were obtained by using the Cheung’s method. It was shown that electrical parameters obtained from TE theory and Cheung’s method exhibit close agreement with each other. The energy density distribution profiles of the Nss were acquired from the forward bias I-V characteristics by taking into account the voltage dependence of the effective barrier height (Φe) and idealite factor (nV) of devices. The capacitance voltage (CV) and conductance-voltage (G/w-V) characteristics of diode were investigated in different frequencies (50-500 kHz). In addition, the values of Nss were performed by using HillColeman method. As a result, we have observed that the values of Rs and Nss affected the electrical parameters quietly.