Elektron demet ile ışınlanmış alq3 arayüzey tabakalı metal/yarıiletken diyotların hazırlanması ve ışınlamanın aygıt performansına etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, 30 kGy ve 100 kGy dozda ışınlanmış Alq3 organik arayüzey tabakalı ve ışınlanmamış Alq3 organik arayüzey tabakalı yarıiletken Schottky diyotların üretimi gerçekleştirilerek, üretimi gerçekleştirilen diyotların elektriksel özellikleri ve ışınlamanın aygıt performansına etkileri incelenmiştir. Organik arayüzey tabakalı Schottky diyotlar düşük maliyetleri ve hızlı frekans cevapları nedeniyle yoğun olarak araştırılmakta ve kullanılmaktadır. Özellike yüksek anahtarlama hızları bu diyotların önemli bir avantajı olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu nedenle çalışmalarda organik arayüzey tabakalı Schottky diyotlara olan ilgi son zamanlarda giderek artmıştır. Bu tez kapsamında organik arayüzey tabakalı Si diyotlar Alq3 organik arayüzey tabakası ile modifiye edilerek aygıt performansı analiz edilmiştir. Ayrıca kullanılan arayüzey tabakası Elektron-Demet hızlandırıcı ile ışınlanarak aygıt özelliklerine etkisi incelenmiştir. E-demet ile ışınlanmış organik arayüzey tabakalı ve ışınlanmamış organik arayüzey tabakalı Shottky diyotların elekriksel parametrelerinin deneysel yöntemlerle karşılaştırılması suretiyle aygıt performansının iyileştirilmesi ve performansı daha yüksek elektronik aygıtların üretimine katkıda bulunulması amaçlanmıştır. Düşük (30 kGy) ve yüksek (100 kGy) dozlarda E-demet ile ışınlanmış ve ışınlanmamış Alq3 arayüzey tabakalı Au/Alq3/n-Si SD'ların akım-gerilim (I-V) karakteristikleri oda sıcaklığında ±3 Volt aralığında gerçekleştirilmiştir. Diyotların parametreleri (Schottky engel yüksekliği ve seri direnci vb.) farklı metodlar kullanılarak hesaplanmıştır. Yüksek (100 kGy) dozda ışınlanmış Alq3 arayüzey tabakalı Au/Alq3/n-Si SD aygıt performansının diğer Alq3 arayüzey tabakalı Au/Alq3/n-Si SD'larına göre daha iyi olduğu deneysel yöntemlerle belirlenmiştir. AuAlq3/n-Si SD'unun I-V, C-V ve G/ω-V karakteristiklerinin ışınlama ile belirgin bir şekilde etkilendiği ve uygun ışınlama dozu ile aygıt performansının artırılabileceği gözlemlenmiştir.

In this thesis, the Schottky diodes irradiated with 30 kGy, 100 kGy and non-irradiated Alq3 organic interfacial layer are fabricated. The electrical properties of produced diodes and the effect of irradiation on device performance are investigated. Schottky diodes with organic interfacial layer are extensively researched and used due to their low cost and fast frequency response. Particularly high switching speeds are an important advantage of these diodes. Therefore, the interest in Schottky diodes with organic interface layer has increased gradually. In this thesis, Silicon diodes with organic interfacial layer were modified by using Alq3 interfacial layer and device performance was analyzed. In addition, the interfacial layer sandwiched between metal/semiconductor interface was irradiated with Electron-Beam Accelerator and its effect on device properties was investigated. The aim of the study is to compare electrical parameters of Shottky diodes by using non-irradiated and irradiated organic interfacial layers and to improve the device performance. Thus, it's aimed to obtain production of electronic devices with higher performance. In this study, current-voltage (I-V) characteristics of unirradiated and irradiated Au / Alq3 / n-Si Schottky diodes with Alq3 interfacial layers irradiated with E-Beam doses of 30 kGy (low) and 100 kGy (high) were carried out between ±3 Volts at room temperature. The parameters of the diodes (Schottky barrier height and series resistance etc.) were calculated by using diffrent methods. It was determined by experimental methods that the performance of Au / Alq3 / n-Si Shottky diode device with 100 kGy of irradiated Alq3 interfacial layer was better than the performance of other Au / Alq3 / n-Si Shottky diode devices. It has been observed that the I-V, C-V and G/ω-V characteristics of Au / Alq3 / n-Si Schottky diode is highly influenced by irradiation and the device performance can be improved with the appropriate irradiation dose.