Al/PVA (Zn-katkılı)/p-Si (MPS) Yapılarda Organik Arayüzey Tabaka Kalınlığının ve Seri Direncin C-G/w-V Karakteristikleri Üzerine Etkisi

Özet

Bu çalışmada, 50 ve 150 nm kalınlıklarına sahip (Zn-katkılı PVA) polimer ara yüzey tabakalı Al/p-Si (MPS) yapıların elektriksel özellikleri, kapasitans-kondüktans-voltaj (C-G/w-V) ölçüm metodu kullanılarak frekansa bağlı incelendi. C-G/w-V ölçümleri -3.5/+5.5 V aralığında 50 mV adımlarla 2kHz, 20kHz ve 200kHz frekanslarında oda sıcaklığında alındı. Ters öngerilim C-2-V grafiklerinin lineer kısmının kesim noktası ve eğimlerinden faydalanılarak; difüzyon potansiyeli (VD,) alıcı katkı atomlarının yoğunluğu (NA), Fermi enerji (EF) seviyesi, tüketim tabakasının kalınlığı (WD) ve potansiyel engel yüksekliği (FB) gibi temel elektriksel parametreler hem frekansa hem de kalınlığa bağlı olarak elde edilerek karşılaştırıldı. Bu parametrelerin tümü oldukça hem organik arayüzey tabakasının kalınlığına hem de frekansa bağlı değişiklik göstermektedir. Ayrıca Nicollian ve Brews metodu kullanılarak bu yapıların direnci (Ri) ve düşük-yüksek frekans (CLF-CHF) kapasitans metodu kullanılarak da arayüzey durumlarının (Nss) voltaja bağlı değişim profilleri elde edildi. Seri direnç (Rs) etkisinin hangi bölge ve frekansta daha etkin olduğunu belirlemek için yapıların ölçülen C-G/w-V eğrileri Rs değeri dikkate alınarak düzeltildi. Elde edilen deneysel sonuçlar hem polimer arayüzey tabaka kalınlığının hem de Rs ve Nss değerlerinin C-G/w-V ölçümleri üzerinde oldukça etkili olduğu gözlendi.