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J-GLOBAL ID：201702222740728059   整理番号：17A0842580

Au/(グラフェンドープPVA)/n-Siキャパシタにおける周波数依存電気特性と異常容量-電圧(C-V)ピークの起源

Frequency dependent electrical characteristics and origin of anomalous capacitance-voltage (C-V) peak in Au/(graphene-doped PVA)/n-Si capacitors

著者 (3件)： YERISKIN S.A. (Gazi Univ., Ankara, TUR) ,  BALBASI M. (Bingoel Univ., Bingoel, TUR) ,  ORAK I. (Bingoel Univ., Bingoel, TUR)
資料名： Journal of Materials Science. Materials in Electronics  (Journal of Materials Science. Materials in Electronics)
巻： 28  号： 11  ページ： 7819-7826  発行年： 2017年06月 
JST資料番号： W0003A  ISSN： 0957-4522  CODEN： JMTSAS  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Au/(7%グラフェンドープPVA)/n-Siキャパシタを作製し,室温で広い周波数範囲において複素インピーダンス分光法(ISM)を用いてその電気特性を調べた。十分に高い正電圧,即ち,蓄積領域における容量-電圧(C-V)プロットから,特に低周波数において,明瞭に異常なピークが明らかになり,この大きさは,周波数の増加と共に減少し,局所表面準位(N_ss)及びシリーズ抵抗(R_s)のために負電圧へ移動する。パラメータに及ぼす表面準位及び分極効果の影響をなくすために,中間及び高周波領域において,拡散ポテンシャル(V_D),ドナー濃度(N_D),Fermi準位(E_F),空乏層幅(W_D)及び障壁高さ(Φ_B(C-V))のようないくつかの主要パラメータを逆バイアスC^-2-Vプロットから得た。容量-電圧(C-V)及びコンダクタンス-電圧(G/ω-V)特性に及ぼすN_ss)及びR_sの影響を調べるために,N_ss)及びR_sの電圧依存プロファイルを,それぞれ,低周波数-高周波数容量(C_LF-C_HF)及びNicolianとBrewaの方法を用いて得た。実験結果から,C及びG/ωの2つとも,N_ss)及びR_sと(7%グラフェンドープPVA)中間層の影響によって特に空乏及び蓄積領域において,周波数と印加バイアス電圧に非常に敏感であることが分る。双極子及び界面分極は,低周波数では有効であり,双極子は,回転し捕獲する十分な時間があると考える。実験結果から,高誘電体(7%グラフェンドープPVA)中間層は,容量を増加させることを確認した。得られたε’の高い値(=593.2)は,ほとんど通常のSiO₂の156倍,SnO₂あるいはSi₃N₄の79倍,そして,TiO₂の12倍であることが明らかである。従って,MISあるいはMOSキャパシタの容量値は,高いε’値を持つ界面層を用いることによって,大幅に増加し,広い範囲の電荷/エネルギー捕獲及び貯蔵応用に用いることができる。得られた実験結果から,(7%グラフェンドープPVA)を従来の二酸化シリコン(SiO₂)を取り換える代替材料として用いることができると言える。

シソーラス用語： *コンデンサ ,  *複合材料 ,  *容量電圧特性 ,  金 ,  ポリビニルアルコール ,  グラフェン ,  ドーピング ,  ケイ素 ,  周波数依存性 ,  電気特性 ,  コンダクタンス ,  インピーダンス ,  表面準位 ,  Fermi準位 ,  空乏層 ,  双極子 ,  分極
準シソーラス用語： キャパシタ

分類 (1件)： LCR部品  (NA05030D)

タイトルに関連する用語 (6件)： Au ,  Si ,  キャパシタ ,  周波数依存 ,  電気特性 ,  起源