Share
الخواص الكهربائية لنبائط شوتكي Ni / n - GaAs المشعع بجسيمات الفا وتاثيرات التلدين الحراري فيها == The Electrical Properties Of Schottky devices Ni /n - GaAs Radiated With Alpha Particle And Its Thermal Annealing Effect
Author name:
مسعود خليل شكيب
Supervisor name:
ابراهيم رمضان عاكول | كاظم حسن حسين الموسوي
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - College Of Science
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
Key words:
- فيزياء الحالة الصلبة
First pages:
26T1935 - p.pdf
Abstract:
في هذا البحث تم تصنيع ومقارنة نوعين من نبائط شوتكي Ni/n - GaAs ( المشععة بجسيمات الفا وغير المشععة ) حيث تم اختيار الارضيـــــــة ( substrate ) واختيار المعدن المرسب للاتصال الفوقي باستخدام النيكل مع اختيار سبيكة الذهب - جرمانيوم Ge - Au للاتصال الخلفي من نوع n وقد تم اختيار معدن ارسنيد الجاليوم GaAs وذلك لامتلاكه تحركية عالية نسبيا مقارنة بالسيليكون وتكون مقاومتها اقل من السيليكون عند درجة حرارة الغرفة .تم تحضير نماذج من Ni/n - GaAs وقمنا بتشعيع الجزء الاول بجسيمات الفا وكانت مشععة بالجرع ( 1.48 x 105 - 5.91 x 105 ) p/cm2 وقمنا بدراسة اليات التوصيل الكهربائي للتيار للنبائط كافة حيث تبين ان الية توصيل التيار للنبائط غير المشععة هي الانبعاث الحراري وان ارتفاع الحاجز كان بحدود ( 0.66 eV ) وعامل المثالية ( 1.1 ) وزادت قيم هذين المتغيرين مع زيادة جرع الاشعاع كما وتغيرت الية توصيل التيار لتصبح علاقة التولد - الاتحاد والتيار المحدد بالشحنة الفضائية بعد عملية التشعيع . كما تبين ان ادخال التلف الاشعاعي الى منطقة الاستنزاف لحاجز شوتكي بسبب نقصان في قيمة التيار الامامي عند الفولتيات العالية وعلى عكس من ذلك فانه بسبب زيادة في تيار الانحياز العكسي التي يعود سببها الى تيارات التسرب السطحية المتولدة بسبب التلف الشعاعي .اما نتائج مميزات السعة - فولتية للانحياز العكسي فقد اظهرت ان زيادة التلف الحاصل في النبائط يقلل السعة فضلا عن نقصان تركيز الحاملات من ( 1.16 x 1018 ) cm - 3 للنبائط غير المشععة الى ( 2.57 x 1017 ) cm - 3 للنبائط المشععة بالجرعة ( 5.91 x 105 ) p/cm2 وذلك بسبب تولد مراكز تعويضية Compensating Centers وبالتالي تكون منطقة ذات مقاومية عالية .اظهرت هذه النتائج بان قيم ارتفاع الحاجز Φ B تتطابق بشكل جيد مع قيمها المحسوبة من قياسات التيار - فولتية .ان سعة النبائط تزداد بانتظام مع زيادة فولتية الانحياز الامامي وتصبح هذه الزيادة سريعة عند منطقة الفولتيات العالية وهذه الحالة تناظر منطقة الحزمة المسطحة اذ انه يزداد التغير في الحزمة المسطحة وتقل السعة كلمزااد مستوى التشعيع .تم انجاز عملية التلدين الحراري على النبائط المشععة بالجرعة ( 5.91 x 105 ) p/cm2 عند درجات الحرارة ( 423 - 523 ) K وعند مقارنة خواص النبائط المشععة الملدنة مع النبائط غير المشععة تبين ان خواصها تقترب من خواص الحالة غير المشــععة بعد التلدين الحــراري ، وذلك لحصول عملية الاستقرار في العيوب المتولدة نتيجة الاشعاع ولوحظ بان تاثيرات التلدين الحراري تكون مؤقتة لان التلف الحاصل بعملية التشعيع هو من النوع الدائم .كماو قمنا بدراسة مميزات التيار فولتية عند درجات الحرارة الواطئة وقد بينت هذه النتائج ان طاقات التنشيط ∆E1 و∆E2 تقل مع زيادة مســــــــتوى التشعيع من القيمتين ( 0.15 - 0.031 ) eV قبل عملية التشعيع الى القيمتين ( 0.055 - 0.011 ) eV على الترتيب بعد عملية التشعيع بجرعــة ( 5.91 x 105 ) p/cm2. | In this research , two types of Ni /n - GaAs schottky barrier devices were fabricated (unradiated,irradiated with alpha particle ) and compared .We take the substate from GaAs and Ni to the deposited metals for up contact with Ge - Au ingot for down contactn type , the purpose of taking GaAs because of its high movement in comparing with Si and its resistance is less than Si in room temperature.We prepare samples from Ni / GaAs , the fist part of samples is radiated by alpha particle with doses (1.48 x 105 - 5.91 x 105 ) p / cm2 and when we study the electrical contact mechanics to all devices we found that the electrical contact mechanics to unradiated devices is the thermonic emission and the height of the barrier approximately is (0.66 eV) and the ideality factor is (1.1) , the value of these two factors changed by increase the dose of radiation and the electrical contact mechanics was changed and become recombination currentand the space church current after the radiation action.When we put the radiation destroy inside the exhaustion aria for schottky barrier the value of the forward current decreases with high volts and vise verse the reveres current increase because of the top follow currents in purpose of radiation destroy .The result of (C - V ) characteristics for reveres currentappear that the destroy increase in the devises make the capacity decrees with carrier concentration from (1.16 x 1018)cm - 3 for unradiated devices to ( 2.57 x 1017) cm - 3 for irradiateddevices with dose (5.91 x 105) p/cm2 because of the compensating centers and become the high resistance reign the results show that the high of barriers ФB is the same with its value that we calculated from the measurement of (I - V ) .the capacity of devices increase with the increase of forward voltage and this increase become more in high voltage reign , this state is the same with flat beam reign when the reign increase and the capacity decreases with increase the level of the radiation .the annealing action was done on the irradiated devices with the dose (5.91 x 105) p / cm2 in the temperatures (423 - 523) K .when we compared the properties of the annealing irradiated devices with the unradiated devices we saw that its properties become near with unradiated devices after annealing because of the stability in defects because of the radiation , and we notice that the defects is from the type of lasting .also we study the characteristics of ( I - V ) in law temperature and we notice that the activation energies decreases with the radiation level ∆E1 and ∆E2 with the values before radiation ( 0.15 - 0.031) eV to ( 0.055 - 0.011) eV after radiation by the dose ( 5.91 x 105) p / cm2
