Pn ve pin eklem tipi aygıtlarda empedans analizi
Impedance analyse of pn and pin junction type devices
- Tez No: 179522
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HABİBE BAYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotodiyot, Kızıl ötesi yayıcı, Elektriksel Karakterizasyon, Akım İletim Mekanizmaları, Admitans ve Empedans Spektroskopisi, Photodiode, IR-LED, Electrical Characterization, Current Transport Mechanisms, Admittance and Impedance Spectroscopy
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Bu çalışma teorik ve deneysel kısımlardan oluşmuştur. İlk kısımda, ideal yarıiletken pn ve pin eklem aygıtlar ile elektro kimyasal sistemlere örnek olarak üç farklı eşdeğer devre modeli seçilmiş ve empedans denklemleri çıkarılmıştır. Teorik empedans verileri, 1 ? 107 Hz aralığında değişen frekans ve seçilen eşdeğer devre parametre değerleri için Microsoft Q-basic 4.0 MS-DOS programı kullanılarak türetilmişlerdir. Bu veriler Cole-Cole (Nyquistik), Bode ve gerçel/sanal empedans- frekans grafik yöntemler kullanılarak analiz edilmişlerdir.İkinci kısımda, BPW34 pin fotodiyot ile CQY37N pn IR yayıcının elektriksel özellikleri sıcaklık bağımlı karanlıkta düz besleme akım-gerilim ve empedans/admitans spektroskopisi ölçüm teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Aygıtların akım-voltaj:sıcaklık karakteristikleri ideal diyot denklemi kullanılarak analiz edilmiştir. Aygıtların akım iletim mekanizmaları, log I - V karakteristiklerinde iki farklı voltaj bölgesi ele alınarak incelenmiştir.BPW34 fotodiyot için, I. bölgede (düşük besleme gerilimi); sıcaklığın 200 K den büyük değerleri için p/i ara yüzeyi civarında i-tabaka yasak enerji aralığı ortalarına yakın kısımlarda bulunan elektron ve deşik yerel tuzak durumları arasındaki yeniden birleşme mekanizmasının toplam akıma önemli katkı yaptığı saptanmıştır. I bölgede düşük sıcaklıklarda (T 0.3 V) ve yüksek frekanslarda gözlenen doğrusal değişim Warburg empedansı olarak tanımlanmıştır. V < 0.3V ise fotodiyot saf bir kapasitör gibi davranmaktadır.CQY37N IR pn eklem aygıtta, tükenmiş bölge içinde yerelleşmiş tuzak durumları yardımlı yeniden birleşimin akım iletiminde etkin rol oynadığı belirlenmiştir. Eklem engel potansiyeli ve kusur durum yoğunluğu sırayla yaklaşık 3.88 V ve 1014 -1015 cm-3 olarak belirlenmiştir. Empedans ölçümleri sabit sıcaklıkta voltaj bağımlı ve sabit voltajda sıcaklık bağımlı olarak gerçekleştirilmişlerdir. Her iki durum için ölçülen empedans verileri, incelenen aygıtın eş değer devresinin pn eklem aygıtlar için önerilen tek zaman sabitli devre ile ifade edilebileceğini göstermiştir. Eşdeğer devre kapasitans bileşeninin sıcaklık bağımlılığı tükenmiş bölge içerisinde bulunan tuzak durumunun uygulanan ac sinyale bir tepkisi olarak değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study has been formed by theoretical and experimental parts. In the first part, three different equivalent circuit models are selected as an example of ideal pn and pin junction devices and electrochemical systems and than their impedance equations are derived. The theoretical impedance data have been derived by using Microsoft Q-basic 4.0 Ms-dos programme for selected equivalent circuit parameters in the frequency range between 1 ? 107 Hz. These data have been analyzed by using Cole-Cole (Nyquist), Bode and reel/complex impedance-frequency graph techniques.In the second part, the electrical properties of BPW34 pin photodiode and CQY37N pn IR light emitting diode have been investigated using temperature dependent forward current-voltage and admittance/impedance spectroscopy measurement techniques in the dark. The current-voltage:temperature characteristics of the devices have been analysed by using the standard diode equation. The conduction mechanism in the devices are analysed by dividing the log I?V characteristics into two distinct voltage regions.For BPW34 photodiode, in region I. and for temperatures above than 200K, the recombination between localized acceptor and donor states located at about the mid gap of i-layer and near the p/i interface was found to have an important contribution to the total current. At low temperatures (T 0.3 V) in the Cole-Cole plots is related to the Warburg impedance. For, V < 0.3V the photodiode behaves as a capacitor.The current transport in CQY37N IR pn junction device is found to be dominated by depletion region recombination through localized defect states present in the band gap. The value of the built-in potential and the density of defect states are estimated as about 3.88 V and 1014 -1015 cm-3, respectively. Impedance measurements are done as voltage dependent at constant temperature and as temperature dependent at constant voltage values. Both impedance measurements have indicated that the equivalent circuit of the device can be represented by an equivalent circuit model proposed for pn junction devices with a single time constant. The temperature dependence of the equivalent circuit capacitance was assumed to be due to the response of a trap state located in the depletion region to the applied ac signal.
Benzer Tezler
- Nişasta esaslı biyouyumlu polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of starch based biocompatible polymers
MEHMET KORAY GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
- Prostatın benign, premalign ve malign lezyonlarında Claudin-1 ve Claudin-4 ekspresyonlarının degerlendirilmesi
Evaluation of Claudin-1 and Claudin-4 immunreaktivity at benign, premalign and malign lesions of prostate
ALİ CAN ÖNAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2009
PatolojiDüzce ÜniversitesiPatoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÜMRAN YILDIRIM
- Mikrodalga tümleşik devre teknikleriyle gerçekleştirilen QPSK modülatörler
Başlık çevirisi yok
ARCUN TANJU
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERCAN TOPUZ
- Sige HBT prosesinde yüksek performanslı X-bant PIN diyot tasarım ve benzetimi
Design and simulation of a high performance X-band PIN diode in sige HBT process
ENES CESUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TANGEL
- Çığ fotodiyot sürme devresinin gerçekleştirilmesi
Implementation of avalanche photodiode (APD) bias circuit
MUHAMMED ÇAVUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK AKIN