Low dimensional structures for electrical and optical applications
Düşük boyutlu yapıların elektrik ve optik uygulamaları
- Tez No: 177198
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA AYDINLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Dalga kılavuzları, Waveguides
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kuvantum nokta gibi düşük boyutlu yapılar, sahip oldukları fiziksel özellikleri,optik ve mikro-elektronikteki geniş uygulama alanları ile oldukça ilgi çekmektedir.Bu tezde düşük boyutlu yapıların optik ve elektrikteki uygulamalarindanbahsedilmektedir. Bu amaçla silikon ve germanyum nanokristal içeren kalıcıhafızalara ve InAs kuvantum nokta içeren optik kipleyicilere yönelik çalışmalaryapılmıştır. Soğurma eğrileri uygulanan gerilim altında incelenmiş ve artangerilimle beraber soğurma eğrilerinin düşük foton enerjilerine doğru kaydıklarıgözlemlenmiştir.Aslında birer kuvantum nokta olan nanokristaller yük depolayabildikleri içinkalıcı hafıza olarak da kullanılabilmeleri olasıdır. Nanokristal belleklerin per-formansı yazma/silme hızı, yük tutma süresi ve devir süresi ile belirlenmekte-dir. PECVD metodu ile üretilen nanokristalerin şarj ve deşarj özellikleri ince-lenmiştir. Elektron ve deşiklerin şarj, deşarj akımlarının pişirme sıcaklıklarınabağlı olarak birbirinden farklılık gösterdiği gözlemlenmiştir. Deney sonuçlarınagöre, deşiklerin deşarj akımının kuvantum kuyusu gibi davranan ara yüz tabakasıtarafından, elektronların deşarj akımının ise direk tünelleme tarafından sağlandığıgözlemlenmiştir.Diğer taraftan, kuvantum noktaların yüksek elektro-optik ve elektro-soğurmakatsayılarına sahip olma olasılıkları, bu malzemeleri ışığın modülasyonu açısındanoldukça önemli kılmaktadır. Bu amaça, InAs kuvantum noktalar içerendalga kılavuzu yapıları uzerinde calışılmıştır. Elektro-optik ölçümleri 1.5 mikrondalga boyunda gerçekleştirilmiş ve Fabry-Perot rezonansları elde edilmiştir.Fabry-Perot ölçümlerinin sonuçlarına göre, 6 V için ışık tamamen açılıp ka-patılabilmektedir. Elektro-soğurma ölçümleri 1.3 ve 1.5 mikron dalga boylarındagerçekleştirilmiştir. Kullanılan yapılar gerçekte lazer olarak tasarlanmış ve 1285nm'de ışıyan yapılar oldukları için en yüksek soğurma değerleri 1309 nm'deelde edilmiştir. Soğurma eğrileri uygulanan gerilim altında incelenmiş ve artangerilimle beraber soğurma eğrilerinin düşük foton enerjilerine doğru kaydıklarıgözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Low dimensional structures such as quantum dots have been particularly attrac-tive because of their fundamental physical properties and their potential appli-cations in various devices in integrated optics and microelectronics. This thesispresents optical and electrical applications of low dimensional structures. For thispurpose we have studied silicon and germanium nanocrystals for flash memoryapplications and InAs quantum dots for optical modulators.As a quantum dot, nanocrystals can be used as storage media for carriers in°ash memories. Performance of a nanocrystal memory device can be expressed interms of write/erase speed, carrier retention time and cycling durability. Chargeand discharge dynamics of PECVD grown nanocrystals were studied. Electronand hole charge and discharge currents were observed to differ signifıcantly andstrongly depend on annealing conditions chosen for the formation of nanocrystals.Our experimental results revealed that, discharge currents were dominated by theinterface layer acting as a quantum well for holes and route for direct tunnelingfor electrons.On the other hand, possibility of obtaining quantum dots with enhancedelectro-optic and/or electro-absorption coeffcients makes them attractive for usein light modulation. Therefore, waveguides of multilayer InAs quantum dotswere studied. Electro-optic measurements were conducted at 1.5 micron and clearFabry-Perot resonances were obtained. The voltage dependent Fabry-Perot mea-surements revealed that 6 V was suffcient for full on/off modulation. Electro-absorption measurements were conducted at both 1.3 and 1.5 micron. Since thestructure lases at 1285 nm, high absorption values at 1309 nm were obtained.The absorption spectrum of the samples was also studied under applied elec-tric field. Absorption spectra of all samples shift to lower photon energies with increasing electric field.
Benzer Tezler
- DFT study of the optical properties of triptycene (T)-urea (U) containing compounds and their complexes for targeted analyte sensing
Patlayıcıları algılayan triptesen-üre içeren moleküllerin ve komplekslerinin optik özelliklerinin YFT metodu ile incelenmesi
BELKIS EMANET
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
- Doku mühendisliği uygulamalarında kullanılmak üzere grafen oksit temelli polimerik nanofibröz doku iskelelerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of graphene oxide based polymeric nanofibrous tissue scaffolds for tissue engineering applications
RUMEYSA HİLAL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Biyoteknolojiİstanbul Medeniyet ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KAZANCİ
- Lithographically defined optical micro and nanocavities for enhanced photonic performance
Gelişmiş fotonik performans için litografik olarak tanımlanmış optik mikro ve nano kovuklar
MUHAMMAD SOROUSH SULTANI VALA
Doktora
İngilizce
2025
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH DEMİR
- Electrical properties and device applications of atomic layer deposited ZnO and GaN thin films
Atomik katman kaplama metoduyla büyütülen ZnO ve GaN ince filmlerin elektriksel özellikleri ve aygıt uygulamaları
SAMİ BOLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ KEMAL OKYAY
- Implementation of strong light-matter interaction for fabrication and light management of thin crystal silicon solar cells
İnce kristal silisyum güneş hücrelerinde üretim ve ışık yönetimi için yoğun ışık-madde etkileşimi uygulaması
MONA ZOLFAGHARI BORRA
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. ALPAN BEK