وابستگی دمایی مشخصه‌های الکتریکی دیود سد شاتکی al/p-si

اتصالات فلز – نیمرسانای شاتکی بعنوان بخش پیچیده قطعات نیمرسانا و صنعت الکترونیک مورد توجه بوده‌اند. در این مقاله دیودهای شاتکی al/p-si به روش لایه نشانی تبخیر حرارتی بر بستر سیلیکان نوع پذیرنده ساخته و بر اساس نظریه گسیل گرما یونی مشخصه یابی شدند. پارامترهای فاکتور ایده‌آل، ارتفاع سد شاتکی و جریان اشباع معکوس، با انداز‌ه‌‌گیری منحنی جریان ولتاژ (iv) دیودهای بازپخت شده در محدوده دمایی °c 100-350 بدست آمدند. تاثیر بازپخت بر پارامترهای دیود سد شاتکی بررسی و مشخص شد که دمای بهینه بازپخت °c 250 می‌باشد. سپس مشخصه جریان ولتاژ دیودهای ساخته شده در گستره دمایی 300-15 کلوین اندازه‌گیری و فاکتور ایده‌آل، ارتفاع سد شاتکی و جریان اشباع معکوس تعیین گردید. مشخص شد با کاهش دمای دیود، ارتفاع سد شاتکی و جریان اشباع معکوس کاهش، اما فاکتور ایده‌آل افزایش می‌یابد. در خاتمه ارتفاع سد شاتکی و ثابت ریچاردسون دیود مذکور با در نظر گرفتن توزیع گاوسی ارتفاع سد محاسبه شدند. مقدار بزرگ و غیر منتظره فاکتور ایده‌آل را می‌توان با پراکندگی حامل‌ها از اتمهای al نفوذ یافته به نیمرسانا در نزدیکی میانگاه al/si توجیه کرد.

Temperature Dependence of Electrical Characteristics of Al/pSi Shottky Barrier Diodes

Metalsemiconductor Schottky junctions as intricate part of semiconductor devices have been interested in the electronics industry. In this paper, Al/pSi Schottky diodes which fabricated onto acceptor type silicon substrate using thermal evaporation layer deposition, were characterized in terms of thermionic emission theory. Ideality factor, reverse saturation current, Schottky barrier height, of the annealed diodes at the 150350 °C temperature range, have been determined by measuring the current –voltage (IV) characteristics. The effects of annealing process on the Schottky parameters have been inspected and it was found that the optimum annealing temperature was 250 °C. Then currentvoltage characteristics of the processed diodes have been measured at 15 300 °K sample temperature. Ideality factor, Schottky barrier height, and reverse saturation current and their temperature dependence have been determined. It was revealed that as the sample temperature decreases, the barrier height decreases while ideality factor increases. Finally, the Schottky barrier and Richardson coefficient have been determined taking into account the Gaussian distribution of barrier height. The unexpected high value of ideality factor can be justified in terms of ionized impurity scattering of carriers from diffused Al atoms to semiconductor near the Al/Si interface.