In0,53Ga0,47As/In0,52Al0,48As heteroeklemlerin elektronik transport özellikleri ve iki-boyutlu elektronların güç kaybı mekanizmalarının Shubnikov -de Haas osilasyonları yöntemiyle araştırılması
Investigation of the electronic transport properties and power loss mechanisms of the two-dimensional electrons in In0,53Ga0,47As/In0,52Al0,48As heterojunctions by Shubnikov -de Haas oscillations technique
- Tez No: 123423
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET CANKURTARAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 200
Özet
lno,53Gao,47As/ln0js2Alo,48As HETEROEKLEMLERİN ELEKTRONİK TRANSPORT ÖZELLİKLERİ VE İKİ-BOYUTLU ELEKTRONLARIN GÜÇ KAYBI MEKANİZMALARININ SHUBNIKOV-DE HAAS OSİLASYONLARI YÖNTEMİYLE ARAŞTIRILMASI Engin Tıraş Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü ÖZET lno,53Gao,47As/lno,52Alo,48As heteroeklemlerin elektronik transport özellikleri ve sıcak elektronların (hot electrons) güç kaybı mekanizmaları magnetotransport ölçümlerle incelendi. Deneylerde ayırıcı tabaka genişliği ts=0, 100, 200 ve 400 Â olan modülasyonlu katkılanmış örnekler kullanıldı. Klasik magnetotransport (elektriksel direnç ve zayıf magnetik alan Hail direnci) ölçümleri 3,25-295 K sıcaklık aralığında; Shubnikov-de Haas (SdH) osilasyonları ölçümleri ise 3,25-25 K sıcaklık aralığında ve yüksek magnetik alan (1,0-2,3 T) altında yapıldı. SdH osilasyonları fs=0, 100 ve 200 A olan örneklerde iki altbandın, fs=400 Â olan örnekte ise sadece birinci altbandın dolu olduğunu göstermektedir. Klasik magnetotransport deneylerinden örneklerin Hail taşıyıcı yoğunluğu ve Hail mobilitesi ayırıcı tabaka genişliği ve sıcaklığın fonksiyonu olarak elde edildi. Bu veriler kullanılarak lno,53Gao,47As/ln0,52Alo,48As heteroeklemlerde elektronların saçılma mekanizmaları tartışıldı. Düşük sıcaklıklarda (790 K) ise optik fonon saçılmasının başat saçılma mekanizmaları olduğu sonucuna varıldı. SdH osilasyonları ve zayıf magnetik alanlarda ölçülen magnetoresistans verileri analiz edilerek, her altbandda bulunan iki-boyutlu (2D) elektronların taşıyıcı yoğunluğu, etkin kütlesi, transport mobilitesi, kuantum mobilitesi, Fermi enerjisi ve altband enerjileri farkı belirlendi. Düşük sıcaklıklarda ölçülen kuantum mobilitesi ile transport mobilitesi karşılaştırılarak lno,53Gao,47As/ln0,52Alo,48As heteroeklem örneklerde birinci altbandaki 2D elektronların küçük açı saçılması, ikinci altbanddakilerin ise nispeten büyük açı saçılması yaptıkları belirlendi. SdH osilasyonları genliğinin örgü sıcaklığı (3,25
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION OF THE ELECTRONIC TRANSPORT PROPERTIES AND POWER LOSS MECHANISMS OF TWO-DIMENSIONAL ELECTRONS IN lno,53Ga0>47As/lno,52Alo,48As HETEROJUNCTIONS BY SHUBNIKOV-DE HAAS OSCILLATIONS TECHNIQUE Engin Tıraş Hacettepe University, Faculty of Engineering, Department of Physics Engineering ABSTRACT Electronic transport properties and power loss mechanisms of hot electrons in lno.53Gao.47As/lno.52Alo48As heterojunctions have been investigated by magnetotransport measurements. Modulation-doped samples with spacer layer thickness ts=0, 100, 200 and 400 A have been used in the experiments. Classical magnetotransport (resistivity and low-field Hall effect) measurements have been performed in the temperature range 3.25-295 K, while Shubnikov-de Hass (SdH) effect measurements in the temperature range 3.25-25 K and at high magnetic fields (1.0-2.3 T). The SdH oscillations show that two subbands are already populated for the samples with ts=0, 100 and 200 A and only the first subband is populated for that with ts=400 A. The variations of Hall mobility and Hall carrier density with spacer layer thickness and temperature have been obtained from the classical magnetotransport measurements. The results are used to investigate the scattering mechanisms of electrons in the modulation-doped lno.53Gao.47As/lno.52Alo.48As heterojunctions. It is shown that the alloy disorder scattering and optical phonon scattering are the major scattering mechanisms at low temperatures (T90 K), respectively. The SdH oscillations and the magnetoresistance measured at low magnetic fields have been used to determine the carrier density, effective mass, transport mobility, quantum mobility and Fermi energy of two-dimensional (2D) electrons in each subband, and subband separation in lno.53Gao.47As/lno.52Alo.48As heterojunctions. The data obtained for the low-temperature transport and quantum mobilities suggest that the 2D electrons in the first subband undergo low-angle scattering, while those in the second subband undergo mainly large-angle scattering. VIThe variations of the amplitude of SdH oscillations with lattice temperature (in the range 3.25
Benzer Tezler
- Molecular beam epitaxy growth of InP/InGaAs structures for short wavelength infrared photodetectors
InP/InGaAs yapılarının kısa dalgaboyu kızılötesi fotodedektörler için moleküler ışın epitaksisi tekniği ile büyütülmesi
OĞUZHAN TEMEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
PROF. DR. MEHMET PARLAK
- In0,53 Ga0,47 As/In 0,52 Al0,48 As heteroeklem örneklerde mobilite ölçümleri
Mobility measurements in In 0,53 Ga0,47 As/In 0,52 Al0,48 As heterojunction samples
SAFİ ALTINÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇELİK
PROF. DR. MEHMET CANKURTARAN
- High performance near/short wavelength infrared megapixel InGaAs focal plane array fabrication development and new design proposals
Yüksek performans yakın/kısa dalga boyu kızılötesi megapiksel InGaAs odak düzlem dizinlerinin fabrikasyonunun geliştirilmesi ve yeni dizayn önerileri
UTKU KARACA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR KOCAMAN
- High performance short wavelength infrared focal plane arrays
Yüksek performanslı kısa dalgaboyu kızılötesi odak düzlem dizinleri
KÜBRA ÇIRÇIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- Identification and characterization of traps in InGaAs short wavelength infrared photodetectors by deep level transient spectroscopy
InGaAs kısa dalgaboyu kızılötesi fotodedektörlerdeki tuzakların derin seviye geçici spektroskopi yöntemiyle belirlenmesi ve karakterizasyonu
NARDIN AVISHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ