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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2018

04.05.2018

A study of temperature dependent current–voltage (I–V–T) characteristics in Ni/sol–gel β-Ga2O3/n-GaN structure

verfasst von: Jianyi Gao, Ahmet Kaya, Rajesh V. Chopdekar, Zheng Xu, Yayoi Takamura, M. Saif Islam, Srabanti Chowdhury

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 13/2018

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Abstract

β-Ga2O3 thin films were grown on n-type GaN substrates using the sol–gel method. The forward-biased temperature dependent current–voltage (I–V–T) characteristics of Ni/β-Ga2O3/GaN structure have been investigated in the temperature range of 298–473 K. The apparent barrier height (\({\phi _{ap}}\)) increased while the ideality factor (n) decreased with the increase in temperature. Such a temperature dependent behavior of \({\phi _{ap}}\) and n was explained by the inhomogeneity of \({\phi _{ap}}\), which obeyed Gaussian distribution with zero-bias mean barrier height (\({\bar {\phi }_{B0}}\)) of 1.02 ± 0.02 eV and standard deviation (\({\sigma _{s0}}\)) of 153 ± 0.04 mV. Subsequently, \({\bar {\phi }_{B0}}\) and Richardson constant A* were obtained from the slope and intercept of the modified Richardson plot as 0.99 ± 0.01 e V and 67.2 A cm−2 K−2, respectively. The \({\bar {\phi }_{B0}}\) obtained from the modified Richardson plot was in good agreement with the theoretical value calculated from the work function of Ni and electron affinity of β-Ga2O3. The I–V–T characteristics of Ni/β-Ga2O3/GaN MOS structures can be successfully explained by the thermionic emission theory with a single Gaussian distribution of the barrier height.

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Metadaten
Titel
A study of temperature dependent current–voltage (I–V–T) characteristics in Ni/sol–gel β-Ga2O3/n-GaN structure
verfasst von
Jianyi Gao
Ahmet Kaya
Rajesh V. Chopdekar
Zheng Xu
Yayoi Takamura
M. Saif Islam
Srabanti Chowdhury
Publikationsdatum
04.05.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 13/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-9213-y

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