Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi
Bu çalışmanın amacı, ara yüzey seviyelerinin ve seri direcin(Rs) Sc2O3 (Skandiyum oksit) MOS (Metal OksitYarıiletken) kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisini frekansabağlı olarak incelemektir. Sc2O3 MOS kapasitörü RFmagnetron saçtırma sistemi ile p tipi Si (100) üzerine üretilmişti...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Sakarya University
2018-06-01
|
| Series: | Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/441617 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1846111518911889408 |
|---|---|
| author | Ercan Yılmaz Ayşegül Kahraman |
| author_facet | Ercan Yılmaz Ayşegül Kahraman |
| author_sort | Ercan Yılmaz |
| collection | DOAJ |
| description | Bu çalışmanın amacı, ara yüzey seviyelerinin ve seri direcin(Rs) Sc2O3 (Skandiyum oksit) MOS (Metal OksitYarıiletken) kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisini frekansabağlı olarak incelemektir. Sc2O3 MOS kapasitörü RFmagnetron saçtırma sistemi ile p tipi Si (100) üzerine üretilmiştir. Kapasitörünkapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/ω-V) değişimleri, 50 kHz ile 1MHz arasında değişen altı farklı frekansta ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar,C-V eğrisinin yığılım bölgesinde kapasitans değerlerinin Rs etkisinedeniyle beklenenden daha düşük olduğunu göstermiştir. G/ω-Vkarakteristiklerinde ise bu etki nedeniyle pikler belirgin bir şekildeoluşmamıştır. Bu nedenle, ölçüm sonuçlarına Rs düzeltmesiyapıldıktan sonra, Sc2O3/Si ara yüzeyinde oluşan tuzakyüklerinin elektriksel karakteristik üzerine etkisi incelenmiştir. Frekansınazalmasıyla birlikte ara yüzey tuzak yükleri, AC voltaj sinyalini takip ederekölçülen kapasitansa katkı sağlamışlardır. Düzeltilmiş C-V ve G/ω-Völçümlerinden yararlanılarak p tipi Si için taşıyıcı konsantrasyonu (Na),bariyer yüksekliği (ΦB) ve Fermi seviyesi - değerlik bandıarasındaki enerji farkı (EF) değerleri hesaplanmıştır. The purpose of this study is to examine the effects ofinterface states and series resistance (Rs) on the electricalcharacteristic of Sc2O3 (Scandium oxide) MOS (Metal OixdeSemiconductor) capacitor depending on frequency. Sc2O3 MOScapacitor was produced on p type Si (100) with RF magnetron sputtering. Capacitance-voltage(C-V) and Conductance-voltage (G/ω-V) variations of the capacitor were measuredin six different frequencies ranging from 50 kHz to 1 MHz. The obtained resultsshowed that the capacitance values in the accumulation region of the C-V curve werelower than expected due to the Rs effect. The peaks were not clearlyformed due to this effect in the G/ω-Vcharacteristics. For this reason, the effect of trap charges on the electricalcharacteristics of the Sc2O3/Si interface wasinvestigated after Rs correction applied to the experimentalresults. The interface trap-charges contributed to the measured capacitancewith decreasing frequency by following the AC voltage signal. The carrierconcentration for p type Si (Na), barrier height (ΦB),and energy difference between the bulk Fermi level and valance band edge (EF)values were calculated by using corrected C-V and G/ω-V measurements. |
| format | Article |
| id | doaj-art-0220f25789b4498c973d1be0edfe8929 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2147-835X |
| language | English |
| publishDate | 2018-06-01 |
| publisher | Sakarya University |
| record_format | Article |
| series | Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi |
| spelling | doaj-art-0220f25789b4498c973d1be0edfe89292024-12-23T07:58:14ZengSakarya UniversitySakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi2147-835X2018-06-0122391592110.16984/saufenbilder.32759328Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisiErcan Yılmaz0Ayşegül Kahraman1ABANT İZZET BAYSAL ÜNİVERSİTESİ, NÜKLEER RADYASYON DEDEKTÖRLERİ UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, FİZİK BÖLÜMÜBu çalışmanın amacı, ara yüzey seviyelerinin ve seri direcin(Rs) Sc2O3 (Skandiyum oksit) MOS (Metal OksitYarıiletken) kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisini frekansabağlı olarak incelemektir. Sc2O3 MOS kapasitörü RFmagnetron saçtırma sistemi ile p tipi Si (100) üzerine üretilmiştir. Kapasitörünkapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/ω-V) değişimleri, 50 kHz ile 1MHz arasında değişen altı farklı frekansta ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar,C-V eğrisinin yığılım bölgesinde kapasitans değerlerinin Rs etkisinedeniyle beklenenden daha düşük olduğunu göstermiştir. G/ω-Vkarakteristiklerinde ise bu etki nedeniyle pikler belirgin bir şekildeoluşmamıştır. Bu nedenle, ölçüm sonuçlarına Rs düzeltmesiyapıldıktan sonra, Sc2O3/Si ara yüzeyinde oluşan tuzakyüklerinin elektriksel karakteristik üzerine etkisi incelenmiştir. Frekansınazalmasıyla birlikte ara yüzey tuzak yükleri, AC voltaj sinyalini takip ederekölçülen kapasitansa katkı sağlamışlardır. Düzeltilmiş C-V ve G/ω-Völçümlerinden yararlanılarak p tipi Si için taşıyıcı konsantrasyonu (Na),bariyer yüksekliği (ΦB) ve Fermi seviyesi - değerlik bandıarasındaki enerji farkı (EF) değerleri hesaplanmıştır. The purpose of this study is to examine the effects ofinterface states and series resistance (Rs) on the electricalcharacteristic of Sc2O3 (Scandium oxide) MOS (Metal OixdeSemiconductor) capacitor depending on frequency. Sc2O3 MOScapacitor was produced on p type Si (100) with RF magnetron sputtering. Capacitance-voltage(C-V) and Conductance-voltage (G/ω-V) variations of the capacitor were measuredin six different frequencies ranging from 50 kHz to 1 MHz. The obtained resultsshowed that the capacitance values in the accumulation region of the C-V curve werelower than expected due to the Rs effect. The peaks were not clearlyformed due to this effect in the G/ω-Vcharacteristics. For this reason, the effect of trap charges on the electricalcharacteristics of the Sc2O3/Si interface wasinvestigated after Rs correction applied to the experimentalresults. The interface trap-charges contributed to the measured capacitancewith decreasing frequency by following the AC voltage signal. The carrierconcentration for p type Si (Na), barrier height (ΦB),and energy difference between the bulk Fermi level and valance band edge (EF)values were calculated by using corrected C-V and G/ω-V measurements.https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/441617yüksek-kmossc2o3seri dirençara yüzey seviyelerihigh-kmossc2o3series resistanceinterface states |
| spellingShingle | Ercan Yılmaz Ayşegül Kahraman Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi yüksek-k mos sc2o3 seri direnç ara yüzey seviyeleri high-k mos sc2o3 series resistance interface states |
| title | Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi |
| title_full | Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi |
| title_fullStr | Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi |
| title_full_unstemmed | Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi |
| title_short | Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi |
| title_sort | ara yuzey seviyelerinin ve seri direncin sc2o3 mos kapasitorunun elektriksel karakteristigi uzerine etkisi |
| topic | yüksek-k mos sc2o3 seri direnç ara yüzey seviyeleri high-k mos sc2o3 series resistance interface states |
| url | https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/441617 |
| work_keys_str_mv | AT ercanyılmaz arayuzeyseviyelerininveseridirencinsc2o3moskapasitorununelektrikselkarakteristigiuzerineetkisi AT aysegulkahraman arayuzeyseviyelerininveseridirencinsc2o3moskapasitorununelektrikselkarakteristigiuzerineetkisi |