Değişik sabit akım uygulayarak oluşturulan p-Si/SiO2/Al yapılarının arayüzey durum yoğunluklarının araştırılması çalışmaları

Abstract

Bu çalışmada, (111) yönlü, p-tip ve özdirenci 10,5-19,5 Ohm-cm. olan silisyum tek kristali kullanıldı. Kristalin parlatılmış yüzüne farklı sabit akım koşulları altında, anodik oksidasyon yöntemi ile oksit kaplandı. Anodik oksidasyon işleminde; 0,6 M NaCl + 0,3 M Na2S04 elektroliti kullanıldı. Elektrolitin pH'ı ölçüldü ve pH=6.50 olarak belirlendi. Anodik oksidasyon sırasında gerilim-zaman verileri ölçüldü. Oksitlenmiş örnekler vakum sistemi kullanılarak yaklaşık 10"5 Torr'luk basınç koşulu altında alüminyum kaplandı. îmal edilen Al /anodik oksit / p-Si yapılarının oda sıcaklığında kapasite-gerilim değerleri ölçüldü. İdeal kapasite-gerilim eğrileri herbir örnek için oda sıcaklığında hesaplanarak çizildi ve ideal eğriden sapmalardan faydalanarak arayüzey durumları bulundu. Arayüzey özellikleri MOS yapılarının C-Vg karakteristiklerinden yararlanılarak belirlendi. a, b ve c örneklerinin tümünün iyonik histeresis gösterdiği gözlendi. Örneklerin iyonik histeresis göstermelerinin nedeni, oksit içindeki hareketli iyonlardır.

In this study, (111) oriented, p-type and resistivity of 10,5-19,5 Ohm-cm. of single crystal of silicon was used. The polished faces of the crystals were oxidized by anodic oxidation method under various constant current conditions. In the anodic oxidation of silicon, the solutions: 0,6 M NaCl + 0,3 M Na2S04 were used. The value of pH of the electrolyte was calculated and was determined, as pH=6,50. During the anodic oxidation procedure, the voltage-time values were measured. The oxidized samples were coated with aluminium in the vacuum chamber system under the pressure of 10"5 Torr. The values of the capacity- voltage of Al / anodic oxide / p-Si (MOS) structures were measured at room temperature. Ideal capacity-voltage curves were plotted for each sample and they were compared with experimental curves. The surface states of the samples were calculated by comparing the differences between the ideal and experimental curves. The interface properties were determined by making use of C-Vg characteristics of the MOS structures. It was observed that all of the samples a, b and c showed ionic type hysteresis. The ionic type hysteresis of sample indicates that the oxides contain mobile ions.