- Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
- Vol: 22 Issue: 3
- Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine ...
Ara yüzey seviyelerinin ve seri direncin Sc2O3 MOS kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisi
Authors : Ayşegül Kahraman, Ercan Yilmaz
Pages : 915-921
Doi:10.16984/saufenbilder.327593
View : 27 | Download : 12
Publication Date : 2018-06-01
Article Type : Other
Abstract : Bu çalışmanın amacı, ara yüzey seviyelerinin ve seri direcin (R s ) Sc 2 O 3 (Skandiyum oksit) MOS (Metal Oksit Yarıiletken) kapasitörünün elektriksel karakteristiği üzerine etkisini frekansa bağlı olarak incelemektir. Sc 2 O 3 MOS kapasitörü RF magnetron saçtırma sistemi ile p tipi Si (100) üzerine üretilmiştir. Kapasitörün kapasitans-voltaj (C-V) ve iletkenlik-voltaj (G/ω-V) değişimleri, 50 kHz ile 1 MHz arasında değişen altı farklı frekansta ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, C-V eğrisinin yığılım bölgesinde kapasitans değerlerinin R s etkisi nedeniyle beklenenden daha düşük olduğunu göstermiştir. G/ω-V karakteristiklerinde ise bu etki nedeniyle pikler belirgin bir şekilde oluşmamıştır. Bu nedenle, ölçüm sonuçlarına R s düzeltmesi yapıldıktan sonra, Sc 2 O 3 /Si ara yüzeyinde oluşan tuzak yüklerinin elektriksel karakteristik üzerine etkisi incelenmiştir. Frekansın azalmasıyla birlikte ara yüzey tuzak yükleri, AC voltaj sinyalini takip ederek ölçülen kapasitansa katkı sağlamışlardır. Düzeltilmiş C-V ve G/ω-V ölçümlerinden yararlanılarak p tipi Si için taşıyıcı konsantrasyonu (N a ), bariyer yüksekliği (Φ B ) ve Fermi seviyesi - değerlik bandı arasındaki enerji farkı (E F ) değerleri hesaplanmıştır. The purpose of this study is to examine the effects of interface states and series resistance (R s ) on the electrical characteristic of Sc 2 O 3 (Scandium oxide) MOS (Metal Oixde Semiconductor) capacitor depending on frequency. Sc 2 O 3 MOS capacitor 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 measured in six different frequencies ranging from 50 kHz to 1 MHz. The obtained results showed that the capacitance values in the accumulation region of the C-V curve were lower than expected due to the R s effect. The peaks were not clearly formed due to this effect in the G/ ω -V characteristics. For this reason, the effect of trap charges on the electrical characteristics of the Sc 2 O 3 /Si interface was investigated after R s correction applied to the experimental results. The interface trap-charges contributed to the measured capacitance with decreasing frequency by following the AC voltage signal. The carrier concentration for p type Si (N a ), barrier height (Φ B ), and energy difference between the bulk Fermi level and valance band edge (E F ) values were calculated by using corrected C-V and G/ω-V measurements.Keywords : yüksek-k, MOS, Sc2O3, Seri direnç, ara yüzey seviyeleri