Au/PANI/p-Si/Al organik/inorganik yarı iletken kontağın akım-voltaj karakteristiklerinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik (Yl) (Tezli), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet Nurullah Secuk

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Cabir Temirci

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada [100] doğrultulu p-tipi silisyum tek kristalinin arka tarafına alüminyum (Al) buharlaştırılarak omik kontak yapıldı. Ön yüzüne ise, oda sıcaklığında (T = 300 K), üç farklı polianilin çözeltisi (2 mg/ml'lik Aldrich emeraldin tuzu 530565 ve hazır halde Aldrich emeraldin tuzu 650013 ile Aldrich emeraldin tuzu 649996 çözeltileri) doğrudan ilave edilip kurumaya bırakılarak organik/inorganik p-n eklem diyotlar üretildi. Numuneler A, B ve C diye isimlendirildi. Üretilen PANI/p-Si/Al yapısında PANI filminin üzerine, ölçüm alabilmek için vakum buharlaştırma yoluyla r = 0.05 cm yarıçapında %99.99'luk altın (Au) üst omik kontaklar yapıldı ve üretilen p-n eklem diyotların akım-voltaj (I-V) ölçümleri alındı. Akım-voltaj ölçüm verileri kullanılarak çizilen lnI-V grafiklerinden, üretilen PANI/p-Si kontakların doğrultucu özellik gösterdiği tespit edildi. Akım-voltaj karakteristikleri ve Cheung&Cheung fonksiyonları kullanılarak tüm kontaklara ait idealite faktörü (n), engel yüksekliği (?b) ve seri direnç (Rs) değerleri hesaplandı. Numunelerin üst kontaklı noktaları için n ve ?b değerlerinin sırasıyla 1.08-5.81 ve 0.53 eV-0.81 eV aralıklarında olduğu belirlendi. Rs değerleri geniş bir yelpazeye dağılmasına karşın, bir kontak için alınan ölçümler arası fark en fazla %20 oldu. Numunelerden A ve C'ye ait her bir kontak için farklı yollarla hesaplanan ?b değerleri birbirine oldukça yakın çıktı. En iyi idealite faktörü sonuçları C numunesinde elde edildi. Seri dirençler açısından numunelerde benzer farklar gözlendi. Her üç numunenin kontakları göz önüne alındığında en iyi neticeler C numunesinde (Aldrich emeraldin tuzu 649996 ile) tespit edildi. Bu durum Aldrich emeraldin tuzu 649996 çözeltisindeki parçacık boyutunun 20 nm'nin altında olmasına atfedilebilir. Tüm bunlar dikkate alınınca, Au/PANI/p-Si/Al yapısının iyi bir doğrultucu özellik gösterdiği anlaşılmaktadır. Bunun yanı sıra üretilen PANI/p-Si kontaklar, organik/inorganik (O/İ) yarıiletken doğrultucu kontak yerine arayüzey (yalıtkan) tabakalı organik/yalıtkan/inorganik (OYİ) yarıiletken doğrultucu olarak değerlendirilebilirler.Anahtar Kelimeler: Doğrultucu, PANI/p-Si, I-V karakteristikleri, organik/inorganik kontak