Low temperature grown GaAs based resonant cavity enhanced photodiodes
Düşük sıcaklıkta büyütülmüş GaAs tabanlı resonant kavite arttırımlı fotodiyotlar
- Tez No: 129159
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN AYTÜR, PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: GaAs, p-i-n photodiode, low temperature grown GaAs, molecular beam epitaxy, resonance cavity enhancement
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Özet DÜŞÜK SICAKLIKTA BÜYÜTÜLMÜŞ GaAs TABANLI REZONANT KA VİTE ARTTIRIMLI FOTODİYOTLAR Bayram Bütün Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Orhan Aytür Ocak 2004 Uzun mesafe fiber optik haberleşme sistemlerinde, 1.3-1.6 um dalgaboyu aralığında çalışan fotodedektörler çok önemlidir. Gelişmiş üretim ve işleme teknolojisiyle GaAs, fotodedektör teknolojisinde en çok kullanılan yarıiletkenlerden biridir. Bununla birlikte, 870 nm civarinda kesilen soğurum tayfı nedeniyle yüksek dalgaboylarında kullanılamamaktadır. Yakın geçmişte, GaAs yarıiletkenini sözü geçen dalga boylarında da kullanabilmek için, yeni bir büyütme tekniği geliştirildi. Böylece yeni yapı, ışığı 1.7 um dalgaboyuna kadar soğurabiliyor. Bu çalışmamızda, 1.55 um'de çalışan, yüksek hızlı, p-i-n yapısında GaAs tabanlı fotodetektörlerin tasarımı, büyütülmesi, üretimi ve karakterizasyonunu sunuyoruz. Soğuran tabaka olarak düşük sıcaklıkta büyütülmüş GaAs kullanıldı. Işığın emilimi 1.55 um etrafındaki dar bir aralıkta, rezonant kavite yapısı mkullanılarak artırıldı. Taban aynası 15 çift GaAs/AlAs tabakasından oluşan Bragg Aynası şeklinde oluşturuldu. Tüm yapı, emilim bölgesi 200 °C sıcaklığında olmak üzere, moleküler ışın büyütümü tekniğiyle büyütüldü. Üretilen aygıtların rezonansının 1548 nm'de olduğu görüldü. Işığın emilim bölgesinden bir defa geçtiği yapıyla karşılaştırıldığında, rezonanstan kaynaklanan yükseltim faktörünün 7.5 olduğu ölçüldü. 1.55 um de gerçekleştirilen yüksek hız ölçümünde 1 1.2 GHz'e bant genişliğine karşılık gelen, 30 ps darbe tepkisi kaydedildi. Anahtar Sözcükler. GaAs, p-i-n fotodiyot, düşük sıcaklıkta büyütülmüş GaAs, moleküler ışın büyütümü, rezonant kavite artırımı. iv
Özet (Çeviri)
Abstract LOW TEMPERATURE GROWN GaAs BASED RESONANT CAVITY ENHANCED PHOTODIODES Bayram Bütün M. S. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Orhan Aytür January 2004 High performance photodetectors operating in the 1.3 - 1.6 um wavelength range are vital components for long-haul optical fiber communication systems. GaAs with its mature fabrication methods is one of the most used semiconductors in photodetector technology, but with a low cut-off wavelength around 870 nm. To use GaAs at longer wavelengths, a new growth technique has been developed, in which GaAs was grown at low temperatures (LT-GaAs), so that it absorbs photons with wavelengths up to 1.7 um. In this work, we report the design, growth, fabrication, and characterization of GaAs-based high-speed p-i-n photodiodes operating at 1.55 um. A LT-GaAs layer was used as the absorption layer and the photoresponse was selectively enhanced at 1.55 um using a resonant cavity detector structure. The bottom mirror of the resonant cavity was formed by a highly reflective 15-pair GaAs/AlAs Bragg mirror. Molecular beam epitaxy was used for wafer growth, where the active LT-GaAs layer was grown at a substrate temperature of 200 °C. The fabricated devices exhibited resonance around 1548 nm. When compared to the efficiency of a conventional single-pass detector, an enhancement factor of 7.5 was achieved. Temporal pulse-response measurements were carried out at 1.55 um. Fast pulse responses with 30 ps pulse-width and a corresponding 3-dB bandwidth of 11.2 GHz was measured.
Benzer Tezler
- Rezonans kaviteli ve iç kazançlı GaInNas-tabanlı IR fotodedektör
Resonant cavity enhanced GaInNAs-based IR photodetector with gain
FAHRETTİN SARCAN
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EROL
- Düşük boyutlu yarıiletken yapılarda sıcak elektronların enerji kayıp mekanizmalarının incelenmesi
An investigation of energy loss mechanism of hot electrons in low dimensional semiconductor structures
GÖKHAN ALGÜN
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇETİN ARIKAN
- Development of high repetition rate Cr:LiCAF femtosecond lasers and application of multipass-cavity Ti:Sapphire lasers in THz generation
Yüksek tekrarlama frekanslı femtosaniye Cr:LiCAF lazerlerinin geliştirilmesi ve çok yansımalı Ti:Safir lazerinin THz radyasyonu üretimindeki uygulaması
CAN CIHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiPROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU