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Temperature dependence of electrical parameters of the Cu/n-Si metal semiconductor Schottky structures
Journal of Molecular Structure ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.129057
Ömer Faruk Bakkaloğlu , Kadir Ejderha , Hasan Efeoğlu , Şükrü Karataş , Abdülmecit Türüt

Abstract The main electrical characteristics of Cu/n-Si metal-semiconductor structures have been investigated in the temperature range 50 K to 310 K using current–voltage (I–V) and capacitance–voltage (C–V) measurements. It has been showed that the values of ideality factor and barrier height increase with increase in temperature and are clarified by invoking three different set of Gaussian distributions (GD) of barrier height at 50-160 K, 160-220 K, and 220-310 K. The values of ideality factor and barrier height for the Cu/n-Si metal-semiconductor structures were obtained as 1.435 and 0.487 eV at 50 K, 1.399 and 0.704 at 120 K, 2.192 and 0.701 at 220 K, and 4.286 and 0.759 eV at 310 K, respectively. This results showed fairly that in presence of inhomogeneity at metal semiconductor (MS) interface. The double Gaussian distribution of the temperature dependent I–V characteristics of the Cu/n-Si metal-semiconductor structures barrier diode gave the mean barrier heights of 0.532, 0.638 and 0.816 eV and standard deviations (σo) of 3120 mV, 37 mV and 53 mV, respectively. Thus, the values of the mean barrier height have been verified with the modified ln(I0/T2)−q2σ2/2k2T2 versus (kT)−1 plot which belongs the three different temperature regions. Furthermore, it was showed that a noticeable increase of the saturation current from 1.978 × 10–46 to 3.973 × 10–8 A, (from 50 K to 310 K). The increase in saturation current after temperature was attributed to the presence of interface states created by temperature induced defects.

中文翻译:

Cu/n-Si 金属半导体肖特基结构电参数的温度依赖性

摘要 已使用电流-电压 (I-V) 和电容-电压 (C-V) 测量在 50 K 至 310 K 的温度范围内研究了 Cu/n-Si 金属-半导体结构的主要电气特性。已经表明,理想因子和势垒高度的值随着温度的升高而增加,并且通过在 50-160 K、160-220 K 和 220-310 处调用三组不同的势垒高度高斯分布 (GD) 来澄清K. Cu/n-Si 金属-半导体结构的理想因子和势垒高度的值在 50 K 下为 1.435 和 0.487 eV,在 120 K 下为 1.399 和 0.704,在 220 K 下为 2.192 和 0.701,以及 4.2596 eV 分别为 310 K。该结果相当表明,在金属半导体 (MS) 界面存在不均匀性。Cu/n-Si 金属半导体结构势垒二极管的温度相关 I-V 特性的双高斯分布给出了 0.532、0.638 和 0.816 eV 的平均势垒高度和 3120 mV、37 mV 和 37 mV 的标准偏差 (σo)分别为 53 mV。因此,平均势垒高度的值已经通过修改后的 ln(I0/T2)-q2σ2/2k2T2 对 (kT)-1 曲线进行了验证,该曲线属于三个不同的温度区域。此外,它表明饱和电流从 1.978 × 10-46 显着增加到 3.973 × 10-8 A,(从 50 K 到 310 K)。温度后饱和电流的增加归因于由温度引起的缺陷产生的界面态的存在。532、0.638 和 0.816 eV,标准偏差 (σo) 分别为 3120 mV、37 mV 和 53 mV。因此,平均势垒高度的值已经通过修改后的 ln(I0/T2)-q2σ2/2k2T2 对 (kT)-1 曲线进行了验证,该曲线属于三个不同的温度区域。此外,它表明饱和电流从 1.978 × 10-46 显着增加到 3.973 × 10-8 A,(从 50 K 到 310 K)。温度后饱和电流的增加归因于由温度引起的缺陷产生的界面态的存在。532、0.638 和 0.816 eV,标准偏差 (σo) 分别为 3120 mV、37 mV 和 53 mV。因此,平均势垒高度的值已经通过修改后的 ln(I0/T2)-q2σ2/2k2T2 对 (kT)-1 曲线进行了验证,该曲线属于三个不同的温度区域。此外,它表明饱和电流从 1.978 × 10-46 显着增加到 3.973 × 10-8 A,(从 50 K 到 310 K)。温度后饱和电流的增加归因于由温度引起的缺陷产生的界面态的存在。结果表明,饱和电流从 1.978 × 10–46 显着增加到 3.973 × 10–8 A,(从 50 K 到 310 K)。温度后饱和电流的增加归因于由温度引起的缺陷产生的界面态的存在。结果表明,饱和电流从 1.978 × 10–46 显着增加到 3.973 × 10–8 A,(从 50 K 到 310 K)。温度后饱和电流的增加归因于由温度引起的缺陷产生的界面态的存在。
更新日期:2021-01-01
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