Al/SnO2/p-Si MIS diyotun elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Al/SnO2/p-Si (MIS) diyot spray pyrolysis yöntemiyle hazırlanmıştır. Elektriksel özellikleri incelenerek, diyottaki baskın akım geçişinin hangi yolla olduğu belirlenmiştir. Aynı zamanda Al/SnO2/p-Si (MIS) diyotun optik özellikleri incelenerek yapısal özellikleri belirlenmiştir. Oluşturulan Al/SnO2/p-Si (MIS) diyotun elektriksel özelliklerinde, akım-gerilim (I-V) karakteristikleri incelenmiştir. Akım-gerilim karakteristiklerinde ln(I)' nın V’ ye göre çizilen grafiğin doğrusal bölgesinin eğiminden, ideal faktörün değeri elde edilmiştir. Ayrıca akım-gerilim karakteristikleri ve temel soğurma spektrumundan bariyer yüksekliği hesaplanmıştır. Al/SnO2/p-Si (MIS) diyotun optik özellikleri hakkında bilgi edinmek için, diyotun optik soğurması, optik geçirgenliği, yasak-bant aralığı ve Urbach Parametresi hesaplandı. Diyot yapısı X-Ray difraktometresi ile yüzey özellikleri ise, tarayıcı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji kırınımlı X-Ray spektrometresi ile incelendi. Bu incelemeler ile diyotun tercihli yönelimi ve tane boyutu elde edildi. Yapılan bu çalışmada, deneysel olarak iki farklı yöntemle hesapladığımız bariyer yüksekliğinin teorik sonuçlarla çok yakın değerde olduğu görülmüştür. Elde edilen filmlerin geçirgenlik ve soğurma spektrumlarından yararlanılarak; yansıma katsayıları, lineer soğurma katsayıları, kırılma indisleri ve sönüm katsayıları hesaplanmıştır. Bu parametrelerin dalga boyuna bağlı olarak değişimleri incelenmiştir. XRD desenlerinden filmin polikristal yapıda olduğu belirlenmiştir. SEM fotoğraflarından; filmlerin yüzeylerinin homojen dağılıma sahip olup olmadıkları incelenmiştir.

In this study Al/SnO2/p-Si (MIS) diode was prepared by Ultrasonic Spray Pyrolysis. Dominant current transport in MIS diode was determined by investigation of electrical properties. We also determined the diode structures by investigation of Optical properties of this diode. I-V characteristics of Al/SnO2/p-Si (MIS) diode were investigated. By plotting lnl versus V, the values of ideality factor were obtained from the slope of linear region of I-V plots. We also calculated the barrier height by I-V characteristics and basis absorption spectrums. To possess information about the optical properties of Al / SnO2/ p-Si (MIS) Schottky Diode, their optical absorptions, optical transmittance, band-gap and Urbach Parameter were investigated. The diode structures were studied by X-Ray diffraction. Surface morphologies of diode were studied scanning electron microscopy and energy dispersive X-Ray spectroscopy, respectively. X-Ray diffraction studies showed that the crystallite size and prefential growth directions of diode. In this study, obtained barrier height by two different ways are convenient to theoretical values. Using transmission and absorption spectra; reflection coefficients, linear absorption coefficient, refractive index and extinction coefficient of film were calculated. The variations of these parameters depending on the wavelength were investigated. It was seen XRD patterns that SnO2 film has polycrystalline structure. It was investigated whether the surface of the film is homogenous or not was investigated using SEM photographs.