Metal/Ferro-elektrik/Yarıiletken (Au/Bi4Ti3O12/n-Si) (MFS) Yapıların Hazırlanması ve Kompleks Dielektrik ile Elektrik Modülüsün 1 MHz için Sıcaklığa Bağlı İncelenmesi

Özet

Bu çalışmada ferro-elektrik (Bi4Ti3O12) ara yüzeyli metal-yarıiletken (Au/n-Si) (MS) yapılar hazırlandı ve onların kompleks dielektrik (e*=e’-j e’’) ile elektrik Modulusu (M*=M’+jM’’) geniş bir sıcaklık aralığında (80-320 K) 1 MHz’ de detaylı olarak incelendi. Elde edilen deneysel sonuçlardan, bu parametrelerin ve elektriksel iletkenliği (s) hem sıcaklığa hem de voltaja oldukça bağlı olduğunu gösterdi. Hem e’-V hem de e’’-V grafiklerin terslenim, tükenim ve yığılma bölgelerine sahip olduğu ve e’ile e’’değerlerindeki değişim özellikle tükenim ve yığılma bölgesinde olmaktadır. Bu değişim, tükenim bölgesinde ara yüzey durumlarının/tuzakların varlığına (Dit) ve sıcaklığa atfedilirken yığılma bölgesindeki ise seri direnç (Rs) ve ferroelektrik ara yüzey tabakanın varlığına atfedildi. Tükenim bölgesinde hem e’-V hem de e’’-V eğrilerinde gözlenen pik (Bi4Ti3O12)/n-Si ara yüzeyinde ve yarıiletkenin yasak enerji bandına yerleşmiş ara yüzey durumlarının özel bir dağılımına ve sıcaklık ile dış dc elektrik alana atfedildi. e’, e’’,M’, M’’ve s değerlerinin azalan sıcaklıkla azalması, düşük sıcaklıklarda yeterince serbest taşıyıcının mevcut olmadığını ve artan sıcaklıkla daha çok sayıda yükün tuzaktan iletim bandına geçmesine atfedildi.