Effect of Uniform Magnetic Field on the Current-Voltage Characteristics of Sn P-Si Schottky Contacts

Abstract

Bu çalışmada, düzgün manyetik alanın ara yüzey tabakalı ve ara yüzey tabakasız Sn/p-Si Schottky diyotların akım-voltaj karakteristikleri (idealite faktörü, engel yüksekliği, seri direnç) üzerine etkileri incelenmiştir.Numunelerin ters beslem ve doğru beslem akım-voltaj ölçümleri 0 G, 50 G, 100 G ve 150 G düzgün manyetik alanlar uygulanarak yapıldı. Akım-voltaj ölçümlerinden her bir numunenin akım-voltaj grafikleri uygulanan manyetik alana bağlı olarak çizildi. Akım-voltaj grafikleri yardımıyla arayüzey tabakalı ve arayüzey tabakasız numunelerin karakteristik parametreleri belirlendi ve uygulanan düzgün manyetik alanın onlar üzerine etkileri incelendi. Hesaplanan idealite faktörü ve engel yüksekliği değerlerini doğrulamak ve seri direnci belirlemek için Cheung fonksiyonları kullanıldı.Ara yüzey tabakasız MS Sn/p-Si (Schottky) kontağın idealite faktörü değeri uygulanan manyetik alana bağlı olarak düşme gösterirken, engel yüksekliği ve seri direnç değeri uygulanan manyetik alanla artma göstermektedir. Ara yüzey tabakalı MIS Sn/p-Si (Schottky) kontağın idealite faktörü değerinin uygulanan manyetik alana bağlı olarak azaldığı, engel yüksekliğinin arttığı tespit edilmiştir. İlave olarak, seri direnç değerinin 0-100 G aralığında azaldığı ve 100 G-150 G aralığında da artma gösterdiği tespit edilmiştir. MIS ve MS kontakların karakteristik parametrelerinin uygulanan manyetik alana bağlı değişimleri farklılıklar göstermektedir. Numunelerin manyetik alanla etkileşiminden kaynaklanan bu farklılıkları ara yüzey tabakasına atfetmekteyiz.

In this work, the effect of uniform magnetic field on the current-voltage characteristics (ideality factor, barrier height, series resistance) of Sn/p-Si Schottky diodes with and without interface layer have been studied.Reverse bias and forward bias current-voltage measurements of the samples were carried out by applying magnetic field at the values of of 0 G, 50 G, 100 G and 150 G. For every sample, current-voltage graphics were plotted from current-voltage data?s to be depended on magnetic field. The characteristic parameters of the samples with and without interface layer were determined by the aim of current-voltage graphics and effects of the applied uniform magnetic field on them were investigated. Cheung functions were used to check calculated values of ideality factor and barrier height to determine of series resistance.While the value of the ideality factor of MS Sn/p-Si (Schottky) contact without interface layer showing a decrease, the values of barrier height and series resistance have showed an increase depending on applied magnetic field. It has been determined that the value of the ideality factor of MIS Sn/p-Si (Schottky) contact with interface layer decreased, the value of the barrier height increased. In addition, it has been also determined that the value of series resistance decreased in the range of 0 G- 100 G and showed a decrease from 100 G to 150 G. The variations of the characteristic parameters depending on applied magnetic field have differed from MS to MIS. We have attributed the discrepancies due to the effect of magnetic field on the samples between MS and MIS to interface layer.