Geri Dön

High performance AlxGa1-xN based UV photodetectors for visible/solar-blind applications

Görünür/güneş körü uygulamalar için yüksek performanslı AlxGa1-xN temelli mor-ötesi fotodetektörler

  1. Tez No: 155513
  2. Yazar: NECMİ BIYIKLI
  3. Danışmanlar: PROF. EKMEL ÖZBAY, PROF. ORHAN AYTÜR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Detektör, Fotodetektör, Fotodiyot. Mor-ötesi, . III-Nitrat, AlGaN karışımı, Geniş-Bantaralığı, Görünür-Körü, Güneş-Körü, Melez-Bağlantı, Melez-yapı, Schottky Fotodiyot, P-I-N Fotodiyot, Metal- Yan-iletken-Metal (MSM) Fotodiyot, Yüksek Performans, Karanlık Akım, Düşük Gürültü, Detektivite, Bant- Genişliği, Yüksek Hız. iv, Detector, Photodetector, Photodiode, Ultraviolet, Ill-Nitride, AlGaN Alloy, Wide-Bandgap, Visible-Blind, Solar-Blind, Heteroj unction, Heterostructure, Schottky Photodiode, P-I-N Photodiode, Metal-Semiconductor-Metal (MSM) Photodiode, High-Performance, Dark Current, Low-Noise, Detectivity, Bandwidth, High-Speed. u
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 176

Özet

Özet GÖRÜNÜR/GÜNEŞ KÖRÜ UYGULAMALAR İÇİN YÜKSEK PERFORMANSLI ALxGAı.xN TEMELLİ MOR ÖTESİ FOTODETEKTÖRLER Necmi Bıyıklı Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Doktora Tez Yöneticisi: Prof. Ekmel Özbay Mayıs, 2004 Mor-ötesi radyasyonun yüksek performanslı algılanması bir çok uygulama için önem taşımaktadır. Yangın sensörleri, ozon tabakasının monitör edilmesi, biyolojik virüs ve kimyasal silah/maddelerin tesbiti, füze erken uyan sistemleri, ve uydular-arası iletişim sistemleri bunlardan bazılarıdır. Bu uygulamalarda yüksek performanslı mor-ötesi fotodetektörlere ihtiyaç duyulmaktadır. Geniş bant-aralıklı AlxGaı_xN yan-iletkeni. 200 nm ila 365 nm dalgaboylan arasında mor-ötesi algılama özelliklerine sahip bir malzemedir. Üstün malzeme özellikleriyle (doğrudan bant-aralığı. ayarlanabilir kesilme dalgaboyu, melez-yapılara uygunluğu, doğal güneş körlüğü) AlxGaı_xN yapılar güç koşullara dayanıklıdır.Uygun bir şekilde tasarlanıp yapılırsa, AlxGaı_xN temelli fotodetektörler, eski fotoçarpan tüpü (PMT) teknolojisinden hacim, fiyat, sağlamlık, karmaşıklık, karanlık akım, bant-genişliği ve güneş körü operasyon açılarından önemli avantajlar sunmaktadır. Bu araştırmanın temel motivasyonu, yoğun dizin şeklinde üretilebilecek, maliyeti düşük, yüksek performanslı, katı-hal, mor-ötesi fotodetektörlere olan ihtiyaçtır. Çalışmamızda çeşitli görünür/güneş-körü AlxGaı_xN fotodiyot örnekleri tasarlandı, imal edildi ve ölçüldü. Güneş-körü AlxGaı-xN fotodiyotlan ile hemen her açıdan üstün aygıt performansı elde edildi. Melez-yapılı AlxGaı_xN Schottky ve p-i-n örnekleri ile çok düşük karanlık akımlar ölçüldü. Son derece düşük sızıntı akım özelliği rekor seviyede detektivite ve gürültü performansı sonucunu verdi. AlxGaı_xN temelli sensör devreleri ile PMT performansıyla kıyaslanabilir detektivite değerlerine ulaşıldı. Gerçek güneş-körü operasyonu (kesilme dalgaboyu < 280 nm) ve yüksek mor-ötesi/görünür kontrastı gösterildi. Ayrıca çalışma sonuçlarımızla AlxGaı-xN temelli güneş-körü sensörlerin yüksek hız performansını 10 kattan daha fazla artırmayı başardık. Güneş-körü Schottky, p-i-n ve MSM fotodiyot örnekleri çok hızlı darbe cevabı sergilediler ve GHz seviyesinin üzerinde bantgenişliği elde edildi.

Özet (Çeviri)

Abstract fflGH-PERFORMANCE ALxGAj.xN-BASED UV PHOTODETECTORS FOR VISIBLE/SOLAR-BLIND APPLICATIONS Necmi Bıyıklı Ph. D. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Ekmel Özbay May, 2004 High-performance detection of ultraviolet (UV) radiation is of great importance for a wide range of applications including flame sensing, environmental (ozone layer) monitoring, detection of biological/chemical agents, missile early warning systems, and secure intersatellite communication systems. These applications require high-performance UV photodetectors with low dark current, high responsivity, high detectivity, and fast time response. The wide- bandgap AlxGai_xN ternary alloy is well-suited as a photodetector material for operation in the wavelength range of 200 nm to 365 nm. Its outstanding material properties (direct bandgap, tunable cut-off, allows heterostructures, intrinsicallysolar-blind) make AlxGaı_xN suitable for a variety of harsh environments. If properly constructed, AlxGai_xN-based photodetectors could offer significant advantages over the older photomultiplier tube (PMT) technology in terms of size, cost, robustness, complexity, dark current, bandwidth, and solar-blind operation. The motivation behind this work is the need for high-performance, solid-state UV photodetectors that can be cost-effectively manufactured into high-density arrays. We have designed, fabricated, and characterized several visible/solar-blind AlxGai_xN photodiode samples. With solar-blind AlxGai-xN photodiode samples, we achieved excellent device, performance in almost all aspects. Very low dark currents were measured with heterostructure AlxGai_xN Schottky and p-i-n samples. The extremely low leakage characteristics resulted in record detectivity and noise performance. Detectivity performance comparable to PMT detectivity was achieved. True solar-blind operation (sub-280 nm cut-off) with high visible rejection was demonstrated. In addition, we improved the bandwidth performance of AlxGai_xN-based solar-blind photodetectors by over an order of magnitude. Solar-blind Schottky, p-i-n, and metal-semiconductor-metal photodiode samples exhibited very fast pulse response with multi-GHz bandwidths.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    177156

    GaN/AlGaN-based UV photodetectors wıth performances exceedıng the pmts

    Pmt performansını geçen GaN/AlGaN-tabanlı UV fotodedektörler

    TURGUT TUT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

  2. Tez No

    184719

    AlxGa1-xN based solar blind Schottky photodiodes

    AlxGa1-xN tabanlı güneş körü Schottky fotodiyotlar

    TURGUT TUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. EKMEL ÖZBAY

  3. Tez No

    881103

    Phonon mean free path - thermal conductivity relation of 𝐴𝑙𝑥𝐺𝑎1−𝑥𝑁 and 𝛽-Ga2O3 semiconductors

    𝐴𝑙𝑥𝐺𝑎1−𝑥𝑁 ve 𝛽-Ga2O3 yarıiletkenlerinin fonon ortalama serbest yolu - ısıl iletkenlik ilişkisi

    PEGAH GHANIZADEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. FATMA NAZLI DÖNMEZER AKGÜN

  4. Tez No

    180641

    The growth, fabrication and characterisation of high performance AlxGa1-xN metal-semiconducto-metal photodiodes

    Yüksek performanslı AlxGa1-xN metal-yarıiletken-metal fotodiyotların büyütülmesi, üretilmesi ve karakterizasyonu

    SERKAN BÜTÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. EKMEL ÖZBAY

  5. Tez No

    769581

    Asiklovirin farklı farmasötik formülasyonlardan yüksek performanslı sıvı kromatografik tayinleri

    HİGH-performance liquid chromatographic determinations of acilovir from different pharmaceutical formulations

    CEREN OKUYUCU GENÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul Üniversitesi

    Eczacılık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SENA ÇAĞLAR ANDAÇ

Geri Dön