ANALYSIS OF SERIES RESISTANCE EFFECTS ON FORWARD I-V AND C-V CHARACTERISTICS OF MIS TYPE DIODES

Transkript

1 11-14 Eylül 00,SDÜ, İsparta TR YMF_P3 ANALYSIS OF SERIES RESISTANCE EFFECTS ON FORWARD I-V AND C-V CHARACTERISTICS OF MIS TYPE DIODES Ş. ALTINDAL 1, S. KARADENiZ, Z. TEKELİ 1, N. TUĞLUOĞLU. İ. ERCAN 'Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, Physics Department, 06500, Ankara-Turkey Ankara Nuclear Research and Training Centre, 06100, Besevler, Ankara-Turkey In order to determine the series resistance R s, we have followed Lie et al., Cheung et al. and Kang et al. [1-3] from the plot of I vs dv/dln(i) which was linear curve over a wide range of current values af each temperature. The values of R s were obtained from the slope of the linear parts of the curves and then the series resistance at each temperature has been evaluated at Ln(I) vs (V-IR S ) curves. The curves are linear over a wide range of voltage. The most reliable values of ideality factor n and reverse saturation current I s were then determined. In addition to role of series resistance on the C-V and G-V characteristics of diode have been investigated. Both C-V and G-V measurements show that the measured capacitance and conductance seriously varies with applied bias and frequency due to presence of R s. The density of interface states, barrier height and series resistance from the forward bias I-V characteristics using this method agrees very well with that obtained from the capacitance technique. It is clear that ignoring the series resistance (device with high series resistance) can lead to significant errors in the analysis of the I-V-T, C-V-f and G-Vf characteristics. Acknowledgements: This work supported by G.Ü. (AFP) FEF-Research Project FEF 05/00-46 and Ankara Nuclear Research and Training Centre, Material Science Research Projects D7.1.4 and D

2 11-14 Eylül 00. SDÜ, İsparta YMF_P4 Bi 1,7Vo^Sr Ca Cu 3 O 1 o + CAM-SERAMİK SÜPERİLETKENİNİN SENTEZLENMESİ VE KARAKTERİZASYONU H. KORALAY. Ş. ÇAVDAR, E. AKSU, İ. ERCAN ve N. AKDURAN Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi, TAEK, Beşevler, Ankara Bu çalışmada, BiıjVo^SrzCaıCusOıo+G süperiletkeni cam-seramik metodu kullanılarak hazırlandı. Hazırlanan süperiletken malzeme, standart dört nokta yöntemi kullanılarak sıcaklık-özdirenç ve sıcaklık-kritik akım yoğunlukları incelendi. Ayrıca numunenin DSC (Differential Scanning Calorimeter) analizleri ile kristalleşme sıcaklıkları ve farklı kinetik metotları kullanılarak (Kissinger. Takhor ve Augis-Bennet metotları) kristalleşme aktivasyon enerjileri tespit edildi. Malzemenin X-ışını toz difraksiyon deseni incelenerek örgü parametreleri belirlendi. 38

3 11-14 Eylül 00.SDÜ, İsparta YMF_P5 Bis[-[A^-(-CHLOROPHENYL)FORMİMİDAYL]-l- NAPHTHOLATO]-(6C1)COPPER(II) MOLEKÜLÜNÜN SENTEZİ VE KRİSTAL YAPISI H. ÜNVER 1. D. M. ZENGİN 1, T. N. DURLU 1-1 Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü, Tandoğan, Ankara Kırıkkale Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, Yahşihan Kampusu, Kırıkkale Bis[-[Ar-(-chlorophenyl)formimidayl]-l-naphtholato]-(6Cl)copper(II) [Cu(CnHnNOCl)] (Şekil 1) molekülü sentezlenmiş ve kristal yapısı belirlenmiştir. MonokJinik kristal sisteminde oluşan yapının uzay grubu P ı/c ve örgü parametreleri a = 9.146(3), b = 18.74(3), c = 16.30() Â. Aynca birim hücrenin hacmi V = 761.8(11) Â 3, Z = 4, D c = g.cm" 3, n(mok«) = 1.00 mm" 1 ve I>cr(I) şartını sağlayan 361 yansıma için R = olarak elde edilmiştir. Şekil 1. [Cu(CnH n NOCl) ] molekülünün ısısal titreşim hareketlerinin görünümü Bis[-[A r -(-chlorophenyl)formimidayl]-l-naphtholato]-(6cl)copper(n) molekülünde bakır atomu N Û donör atomları tarafından koordine edilmektedir. The Cu-O bağ uzunlukları 1.878(4) ve 1.889(4) Â, Cu-N bağ uzunlukları 1.980(5) ve 1.985(5) Â. Ol-Cu-Nl ve O- Cu-N bağ açılan sırasıyla 90.96(19) ve 90.7(19) dir. 39

4 11-14 Eylül 00.SDÜ, İsparta YMF_P6 C 10 H 8 Br O 'NİN KRİSTAL VE MOLEKÜL YAPISI İ. ÇELİK 1, t. DEMİRTAŞ, M. AKKURT 3, R. ERENLER, K. GÜVEN 4, O. ÇAKMAK Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Sivas Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 6040 Tokat 3 Erciyes Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Kayseri "Kırıkkale Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Kırıkkale CıoHgB^Oz molekülü, Brl atomlu altılı halka ve cis.cis.cü konfigürasyonundaki O, Br ve Ol atomlarına sahip diğer altılı halkanın oluşturdukları tetrahidronaftalin iskeletinden meydana gelmiştir. Brom ve OH atomları arasındaki itici etkileşme tetrahidronaftalin iskeletinin topolojisini etkilemektedir. Bu yüzden moleküler yapı tam düzlemsel değildir. X-ışınlan tek kristal kırınım çalışması ile, bileşiğin moleküler yapısının aşağıdaki gibi olduğu belirlenmiştir. Kristal verileri; M, = akb, T= 93() K, Â(MoK a ) = Â, monoklinik, Pj/h (No:14), a = 7.575(4) Â, b = 11.6(5) Â, c = (6) Â, ft= 91.47(5), V = (8) A 3, Z = 4, d x =.089 g.cm' 3, // = 7.94 mm' 1, F(OOO) = 616, kristal yapı direkt metodlarla çözüldü ve full-matrix en küçük kareler metodu ile arıtıldı. [I>o(I)] kriterine uyan 175 yansıma ile, 17 değişkene göre yapılan anlım sonucu Rj = 0.049, wr = değerlerine yaklaşıldı. Maksimum ve minimum artık elektron değerleri de sırası ile ve e.a' 3 bulundu. 330

5 11-14 Eylül 00.SDÜ. İsparta YMF_P7 C6H3N40sZn' NİN KRİSTAL VE MOLEKÜL YAPIŞI H. NECEFOĞLU 1, T. HÖKELEK, C. C. ERSANLI 3 and A. ERDÖNMEZ 3 'Kafkas Üniversitesi, Kimya Bölümü, Kars, Türkiye Hacettepe Üniversitesi, Fizik Mühendisliği Bölümü, 0653 Beytepe, Ankara, Türkiye 3 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fizik Bölümü, Kurupelit, Samsun, Türkiye C6H N 4 O 8 Zn, Monoklinik, P,/n, a= (10)â, b-,6060(30) Â, c=10.896(10, ) Â, a=90.p=95.375, y=90 V=59.00(15)Â 3 Z=4, M r.=583.86akb, D x =1.53Mgm 3, F(000)=l 199.7(a,=1.03mm' 1, R=0.033, wr=0.0875, 8=1.049, Apmax=0.89eÂ' 3, Apn,in=-0.494eA" 3. Ap lpin = -0,494eÂ' 3 molekülünün sentezi yapılarak kristallendirilmesiyle, x-ışmı kırınımına uygun büyüklükte tek kristaller elde edilmiştir. I>a(I) koşulunu sağlayan 4089 yansıma kullanılarak kristal yapı direk metodlarla SHELXS97 programı yardımıyla çözülmüş ve 514 yansıma kullanılarak 440 parametre tam matris-en küçük kareler yöntemi kullanılarak SHELXL97 proyramı ile antılmıştır.molekülün atomlannın termal titreşimlerini gösteren bir ORTEP III çizimi aşağıda verilmiştir. Kristal yapı merkezi-simetriktir.. Merkezi çinko atomuna iki farklı liganddaki iki farklı azot atomuyla [Zn-Nl.07(), Zn-N.078() Â] ve iki farklı liganddaki iki oksijen atomuyla ' [Zn (), Zn ()A] bağlanmış bozulmuş tetrahedron koordinasyonuna sahip, bir yapı sergilemekledir. 331

6 11-14 Eylül 00.SDÜ, İsparta YMF P8 C 9H S N 3 O3 MOLEKÜLÜNÜN KRİSTAL YAPI ANALİZİ H. KARABIYIK 1. M. AYGÜN 1, A. G. GÖKÇE 1, N. COŞKUN VE M. N. T AHİR 3 'Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, İzmir. Uludağ Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Bursa. 3 Govt. College, Departmet of Physics, Jhang, Punjab, Pakistan. 6-(4-Methoxy-phenyl)-l,5,7a-triphenyl-tetrahydro-imidazo[l,5-b][l,,4]oxadiazol--one, (CzgltsNaOs), molekülünün sentezi yapıldıktan sonra, moleküler yapısı spektroskopik yöntemlerle ( 1 H-NMR, 13 C-NMR, ÎR, UV) belirlenmiştir. Tek kristal X-ışını kırınımı çalışmalarıyla kristal yapı çözülmüştür. Yapılan arıtımlar sonrasında; yapının monoklinik kristal sisteminde kristallendiği ve uzay grubunun P1/n olduğu belirlenmiştir. a=10.81(l)â b=16.464c)â c=15.98(l)â, 0=13.80(), Z=4. Şiddet verilerinin zayıf olması dolayısıyla R değeri ancak 0.09'a kadar düşmüştür. wr=0.4, s=1.09, 9,^=0.4 ve 0.34 tür. Pmin= Di 03 Yapı zayıf moleküller arası C-H...O tipi ve zayıf molekül içi C-H...O ve C-H...N tipi H bağlan ile kararlı haldedir. İmidazo halkası "half chair" konformasyona bağlı olup imidazo grubuna bağlı H atomu "axial" konumdadır. Metoksi grubu bağlı bulunduğu fenil düzlemi içindedir. Bağ uzunlukları ve bağ açılarının literatürle uyum içinde olduğu gözlenmiştir. 33

7 11-14 Eylül 00.SDÜ, İsparta YMF_P9 CdS/CdTe HETEROEKLEMLERİN KARAKTERİSTİKLERİ T. CAFEROV 1, S.S. YESİLKAYA 1. Z.A. ALLAHVERDİEV 'Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, İstanbul Karadeniz Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Bölümü, Trabzon Güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi için fotovoltaik dönüşüm aygıtları (güneş pilleri) kullanılmaktadır. Direk bantlı CdTe gerekli optik ve fotovoltaik özelliklere sahip olması nedeniyle ince film güneş pillerinin hazırlanması için (CuInGaSe ile birlikte) en uygun malzemedir. Bu çalışmada CdTe ince filmler SnO ile kaplı cam (TCO) ve CdS altlıklar üzerinde elde edildi ve CdTe filmlerin ve CdTe/CdS heteroeklemlerin yapısal, elektrik, optik ve fotovoltaik özellikleri incelendi. p-cdte ince filmler yakın mesafeli süblimasyon (Close spaced sublimation-css) metodu ile elde edildiler. Elde edilen filmlerin yapısı ve yasak band genişliği x-ışınlan kırınımı ve optik spektrum ölçümleri ile incelendi. CdTe filmlerin SnO ve CdS altlıklar üzerinde (111) doğrultusunda büyüdüğü gözlendi. CdTe/CdS heteroeklemler hazırlanırken önce n- CdS ince filmler TCO camlar üzerine vakumda termal buharlaştırma yöntemiyle kaplandılar. Hazırlanan cam/tco/cds altlıklar üzerine p-cdte ince filmler CSS yöntemiyle kaplandı. Elde edilen heteroeklemlerin akım-gerilim, kapasitans-gerilim karakteristikleri, fotoduyarlılığın spektral dağılımı ölçümleri yapıldı ve fotovoltaik parametreleri belirlendi. CdCl uygulamasının pillerin fotoduyarlılık spektrumlannı iyileştirdiği gösterildi. Metal (Au, Ag)-CdTe kontakların elektriksel karakteristikleri incelendi. CdTe'ye uygulanacak metal kontağın omik özelliklerinin iyileştirilmesi için uygun dağlama ve tavlama şartlan araştırıldı. 333

8 11-14 Eylül 00,SDÜ, İsparta YMF_P10 YENİ TİP SERAMİK NEM SENSÖRLERİNİN ELEKTRİKSEL KARAKTERİZASYONU VE DUYARLILIĞININ İNCELENMESİ M. ASLAN 1. M. A. EBEOĞLU,0. ŞAN 3, Z. Z. ÖZTÜRK 4 'Deniz Harp Okulu, Dekanlık, Fizik A.B.D. Bşk.lığı, İstanbul. DPÜ, Müh. Fakültesi, Elektronik Müh, Kütahya. 3 DPÜ, Müh. Fakültesi, Seramik Müh, Kütahya. "Marmara Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, İstanbul. Fiziksel, kimyasal ve termal açıdan yüksek kararlılığa sahip olan seramiklerin yapısı incelendiğinde; kristal taneleri ve taneler arasında bulunan gözeneklerden oluştuğu görülür. Seramikler, kristal tanelerinin elektriksel özelliklerinden yararlanılarak gaz sensörü ve özellikle nem sensörü uygulamalarında kullanılabilir. Ayrıca yaşam kalitesinin arttırılmasında hava kirliliğinin yanında bağıl nemin ölçülmesi ve kontrolü de önemlidir. Bu çalışmada; özelliklerinden bahsedilen yeni tip bir seramik malzemenin nemin tespitinde kullanılabileceği araştırılmıştır. Nem sensörü üretiminde üç farklı hammadde ve bir çeşit de bağlayıcı selüloz kullanılmıştır. Bunlar; Porselen çamuru (kompozit malzeme), Titanyum dioksit tozu (pigment), Mangan oksit (saf oksit toz), Na-carboxymetly cellulose (Na-CMC). Hammaddeler ve porselen çamurundan üretilen bulk malzemeler nem sensörü olarak kullanılmıştır. Öncelikle bulk malzemelerin, oda sıcaklığında vakumda I-V ölçümleri yapılmış daha sonra oda sıcaklığında ve oda neminde yapılan I-V ölçümleri sonuçlarıyla karşılaştınlmıştır. Bu sonuçlar bulk malzemelerin dirençlerinin nemle büyük ölçüde değiştiğini göstermiştir. Sensörlerin ohmik özellik gösterdiği ve histeresise sahip oldukları tespit edilmiştir. Sensörlerin histeresis genişliklerinin, üretim aşamasındaki pişirme sıcaklığı ile orantılı olarak arttığı, buna karşın duyarlılıklarının pişirme sıcaklıkları ile orantılı olarak azaldığı gözlenmiştir. Konsantrasyona bağlı I-t ölçümleri yapılan Sensörlerin duyarlılıkları tespit edilmiştir. Düşük maliyete sahip olan bu sensörlerin I-V ve konsantrasyona bağlı I-t ölçümleri yapılmıştır. Bu sensörlerin duyarlılıklarının yüksek olduğu belirlenmiştir. [1] NittaT., " Development and Application of Ceramic Humidity Sensors", Chemical Sensor Tecnology Vol.1, Kodansha Ltd. Tokyo, 59, [] Fu G., Chen H., Chen Z., Zhang J., Kohler H., "Humidity Sensitive Characteristics ofzn SnO 4 - LiZnVO 4 Films Prepared by the Sol-gel Method", Sensors and Actuators B 81, ,

9 11-14 Eylül 00.SDÜ. İsparta YMF_P11 Cr/Au ve Cr/Ag ÇİFT KATLI İNCE FİLMLERİN ÖZDİRENCİ M.GÖZ Ege Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Bornova/İZMİR Bu çalışmada, değişik kalınlıklardaki krom ince filmler ve bu krom ince filmler üzerine 3.5 nm kalınlıkta altın ve gümüş ince filmler kaplanarak çift katlı ince filmler elde edildi. Bu ince filmlerin K sıcaklığı arasında elektriksel özdirençleri ölçüldü. Özdirenç ölçümlerinden Cr, Cr/Au ve Cr/Ag ince filmlerin özdirenç sıcaklık artma katsayılarının negatif olduğu tespit edildi. Krom filmlerde çok küçük tanecik yapının oluşması nedeniyle tanecik sınırlarındaki saçılmanın SOW (spin density wave) in periyodu bozduğu sonucu çıkarılmıştır. Cr/Au ve Cr/Ag ince filmlerin bağıl kondüktansı Dimmich-Warkusz modeli esas alınarak değerlendirilmiş ve bağıl kondüktans h/d ile lineer arttığı görülmüştür.

10 11-14 Eylül 00.SDÜ, İsparta YMF_P1 CURRENT-VOLTAGE (I-V) AND CAPACITANCE-VOLTAGE (C-V) CAHARACTERISTICS OF BLjTijOn AMORPHOUS FILMS Ş. ALTINDAL 1, A. AGASİEV, A. TATAROĞLU 1 'Physics Department, Faculty of Arts and Sciences, Gazi University, 06500, Ankara, Turkey Physics Department, Baku State University, Baku, , Azerbaijan The BTO thin films were electrically characterised by I-V, C-V and G-V measurements. In spite of the apparently symmetric capacitor structure but current-voltage (I-V) measurements showed rectifying behaviours. This results attributed to structural disordering and the interface states in the BTO capacitors and existence polarisation. Frequency response of the dielectric properties of BTO amorphous films C-V and G/w-V were measured in the frequency rage 1 khz-1 MHz. While dielectric constant(e') decrease with increase frequency, in 10 khz to 1MHz frequency rage, E" and tans descries. The ideality factor n and series resistance Rs was found in room temperature 1.5 and 1030 D respectively at forward bias I-V measurement. In addition to series resistance Rs was found 950 C from the measured conductance in the strong accumulation region. Those observations are comparable to the others measured value for Bi^isOu films in the literature. Acknowledgements: This work is supported by Gazi University AFP-research projects FEF.05/ [1] B.H. Park. S. J. Hyun, J. of App!. Phys. 84,. 448(1998) [] P.C. Joshia and S. B. Krupandin,. J. of Appl. Phys. 7,. 5517(199) [3] L.B. Kong and J. Ma, Thin Solid Films, 379, 89, (000) [4] A. A. Agasiyev, M.Z. Mamedov and M. B. Muradov, J. Phys. Ill France 6, 853(1996) 336