بررسی و بهینه سازی تماس های فلز-نیمه رسانای اهمی بر روی نانوساختارهای zno آلاییده

هرگاه افزاره ی نیمه رسانایی به وسیله ی رابط فلزی در مدار قرار گیرد، بازده افزاره می تواند تحت تاثیر تماس فلز-نیمه رسانا تغییر کند. تماس فلز-نیمه رسانای اهمی، علاوه بر داشتن مقاومت تماسی پایین و نمودار ولتاژ-جریانِ خطی، می بایست از پایداری گرمایی مناسبی برخوردار باشد. در این پژوهش ابتدا تماس های اهمی و شاتکی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با بررسی های انجام شده، بهترین گزینه ی فلزات تماسی به نانوساختار zno انتخاب گردید. zno نیمه رسانایی با ویژگی های ممتاز برای افزاره های الکترونیکی و اپتوالکترونیکی است. zno آلایش شده توسط al که به روش سُل-ژل تهیه گردید، روی ویفر سیلیکان لایه نشانی شد. به منظور ایجاد تماس، به ترتیب فلزّات ti، al و au روی zno لایه نشانی گردید. جهت اندازه-گیری مقاومت تماسی ویژه، طرح tlm دایروی از طریق فرآیند لیتوگرافی روی نمونه ها منتقل شد. سپس نمونه ها در دماهای مختلف بازپخت شدند. برای تایید اهمی شدن تماس و همچنین یافتن بهترین دمای بازپختِ دارای مقاومت تماسی ویژه ی کمتر، مشخصه یابی الکتریکی (i-v) انجام شد. اندازه گیری ها نشان داد که دمای بازپخت 350? کمترین مقاومت تماسی ویژه را دارد. میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) تصاویر با وضوح بالایی از سطح و سطح مقطع عرضی نمونه ها را به منظور بررسی ریخت شناسی و ناهمواری سطح نمونه ها فراهم آورد. تصاویر نشان داد که با افزایش دمای بازپخت، ناهمواری سطح زیادتر شده و منجر به تشکیل سطحی غیر یکنواخت گردیده است. همچنین طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (edx) که تحلیل عنصری و مشخصه یابی شیمیایی را امکان پذیر می کند، علت اتفاقات روی داده را به خوبی بیان می کند.