Journals / Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2019 / Cilt: 9 - Sayı: 3
Investigation of the Voltage Dependent Surface States and Their Relaxation Time of the Al/CdZnO/p-Si (MIS) Structure Via Admittance Method
- Pages
- 1359–1366
- DOI
- —
Abstract
The voltage dependent surface states/traps (Nss) and their relaxation time () of the Al/CdZnO/p-Si (MIS) structure were investigated with admittance method using C-V-f and G/-V-f measurements in the frequency range of 5 kHz-1 MHz. Both the values of C and G/ were found as strong function of voltage and frequency and they increase with decreasing frequency almost for each voltage. The obtained higher values of C and G at the low frequencies are due to the presence of Nss located between CdZnO/p-Si interfaces. At low frequencies, the relaxation time of the charges at the traps is larger than the period (≥T) of the applied ac signal, so they can contribute to the measured C and G/ values. In addition, the presence of Nss causes a peak at the extracted parallel conductance (Gp/) versus Lnf curves of the structure. Thus, both the values of Nss and were calculated from the peak value and its position, respectively. The values of Nss and ranged from 1.65x1013 eV-1 cm-2, 31.4 s at 1.7 V and 1.39x1013 eV-1 cm-2, 9.18 s at 3 V, respectively. These values are very suitable for these structures at room temperature.
Özet
Al/CdZnO/p-Si (MIS) yapısının voltaja bağlı arayüzey durumları / tuzakları (Nss) ve bu durumların gevşeme süreleri () 5 kHz-1 MHz frekans aralığındaki C-V-f ve G/-V-f ölçümleri kullanılarak admitans yöntemi ile incelenmiştir. Hem C hem de G/ değerleri voltaj ve frekansın güçlü bir fonksiyonu olarak bulundu ve bu değerler hemen hemen her voltaj için azalan frekansla artar. Düşük frekanslarda elde edilen daha yüksek C ve G değerleri, CdZnO/p-Si arayüzeyi arasında yer alan Nss varlığından kaynaklanmaktadır. Düşük frekanslarda, tuzaklardaki yüklerin gevşeme süresi uygulanan ac sinyalin periyodundan (≥T) daha büyüktür, bu nedenle ölçülen C ve G/ değerlerine katkıda bulunabilirler. Ayrıca, Nss varlığı yapının hesaplanan paralel iletkenlik (Gp/)-Lnf eğrilerinde bir pike neden olur. Böylece, hem Nss hem de değerleri, sırasıyla pik değerinden ve pikin konumundan hesaplandı. Nss ve değerleri, sırasıyla 1.7 V’da 1.65x1013 eV-1 cm-2, 31.4s ve 3 V’da 1.39x1013 eV-1 cm-2, 9.18 s arasında değişmiştir. Bu değerler oda sıcaklığında bu yapılar için çok uygundur.