Electrical Characterization of n-type doped metal oxide/p-type Si Photosensitive Heterojunction

Abstract

n-tipi %1.5 Ge katkılı WOx tabakası Al/p-tipi Si üzerine Fiziksel Buhar Biriktirme (FBB) yöntemi kullanılarak büyütülmüştür ve Al/Si/WOx(%1.5Ge) p-n eklemi elde edilmiştir. İnce film tabakasının yüzey özellikleri SEM ile incelenmiş ve tabakanın genel olarak pürüzsüz bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca tabakayı oluşturan elementlerin dağılımı Enerji dağılımlı X-ray spektroskopisi (EDX) ile incelenmiş %96.4 W, %1.5 Ge ve %2.2 O oranlarında homojen bir şekilde dağılım gösterdikleri görülmüştür. Üretilen heteroeklemin elektriksel özelliklerinin incelenebilmesi için aktif tabaka yüzeyine yine FBB yöntemiyle Ag doğrultucu kontakları alınmıştır. Sonuç itibariyle Al/Si/WOx(%1.5Ge)/Ag p-n ekleminin ±4V potansiyel aralığında, karanlık ve farklı ışık şiddetlerinde I-V ölçümleri yapılmış, seri direnç, diyot idealite faktörü, engel yüksekliği, ters doyma akımı gibi diyot parametreleri farklı yöntemler kullanarak incelenmiştir. Seri direnç değerlerinin 70-10Ω arasında, diyot idealite faktörünün 14.1 ile 3.9 arasında, engel yüksekliğinin 0.54-0.15eV ve ters doyma akımının 1.34x10-4A-1.1x10-3A arasında değerler aldığı görülmüştür. Işık şiddetinin artmasıyla ürettiğimiz diyotun seri direnci azalmış diyot ideale yaklaşmıştır. Ayrıca ters doyma akımının ışık şiddetiyle on kat artması ürettiğimiz heteroeklemin tipik fotodiyot davranışı sergilediğinin göstergesidir.