On The Profile Of Frequency Dependent Series Resistance And Interface States In Al/TiO2/p-Si (MIS) Structures

Abstract

Sol-gel yöntemiyle hazırlanan Al/TiO2/p-Si (MIS) yapıların iletkenlik-voltaj(G/ω-V) ve kapasitans-voltaj (C-V) karakteristiklerinin frekansa bağımlılığı oda sıcaklığında seri dirençler (Rs) ve arayüzey (Nss) durumlarına etkisi gözönüne alınarak incelenmiştir. Ölçülen kapasidans (C) ve iletkenkiğin (G/ω), frekansa ve öngerilime kuvvetle bağlı olduğu bulunmuştur. Ölçülen sığa (C) ve iletkenlik (G/ω) değerlerinin, dolma ve boşalma bölgelerinde frekansın artması ile azaldığı, Si/TiO2 arayüzeyinde Nss ölçülmüştür. Seri direnç-gerilim ( Rs-V), grafiğinde bir tepe noktası vardır ve tepe noktasının yeri, azalan frekansla birlikte ters bölgeye doğru kayar. Gerçek (MIS) kapasidans (C) ve iletkenlik (G/ω) değerlerini elde etmek amacıyla kapasidans-gerilim (C-V) ve iletkenlik-gerilim (G/ω-V) ölçümlerinin her ikisi ileri ve geri önyargılar altında seri dirençlerin etkisi için düzeltilmiştir. Frekansa bağlı kapasidans-gerilim (C-V) ve iletkenlik-gerilim (G/ω-V) ölçümleri son derece etkili elektriksel karakteristiklerin çok önemli iki parametresi MMS yapısında Rs ve Nss olduğunu gösterir.

The frequency dependence of capacitance-voltage (C-V) and conductance-voltage (G/ω-V) characteristics of the Al/TiO2/p-Si (MIS) structures by prepared the sol-gel method have been investigated taking into account the effect of the interface states (Nss) and the series resistance (Rs) at room temperature. It is found that the measured capacitanec (C) and conductance (G/ω) are strongly dependent on bias voltage and frequency. The values of measured C and G/ω decrease in accumulation and depletion regions with increasing frequencies due to localized Nss at Si/TiO2 interface. The Rs vs. V plots give a peak and the peak position is shifting toward inversion region with decreasing frequency. In order to obtained the real MIS capacitance and conductance both C-V and G/ω-V measured under forward and reverse biases were corrected for the effect of Rs. Frequency dependent the C-V and G/ω-V measurements confirm that the Nss and Rs of the MIS structures are very important two parameters that strongly influence the electrical characteristics.