Geri Dön

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

PDF İndir

  1. Tez No: 180641
  2. Yazar: SERKAN BÜTÜN
  3. Danışmanlar: PROF.DR. EKMEL ÖZBAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Fotodedektör, Fotodiyot, GaN, AlGaN, Metal-yarıiletken-metal, Yarı-yalıtkaniv, Photodetector, Photodiode, GaN, AlGaN, Metal-semiconductor-metal, Semi-insulatingii
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

ÖzetYÜKSEK PERFORMANSLI AlxGa1-xN METAL-YARIİLETKEN-METAL FOTODİYOTLARIN BÜYÜTÜLMESİ, ÜRETİLMESİ VEKARAKTERİZASYONUSerkan BütünFizik Yüksek LisansTez Yöneticisi: Prof. Dr. Ekmel ÖzbayEylül 2006Askeri, telekomünikasyon ve biyolojik görüntüleme gibi alanlar içinyüksek performanslı mor-ötesi (MÖ) fotodedektörler her zaman önem arzetmektedir. AlxGa1-xN malzeme sistemi bu tür uygulamalar için oldukçauygundur. Malzemenin doğru bant aralığı Al konsantrasyonu değiştirilerek 200nm den 360 nm ye kadar olan bölge taranabilir. Bu çalışmada tasarımını yapıpsafir üzerine büyüttüğümüz Al0.75Ga0.25N katmanını ve bu katman üzerindeürettiğimiz 229 nm kesme dalgaboyuna sahip derin MÖ fotodiyotları sunuyoruz.Üretilen fotodiyotlardan 50 V gerilim ve 222 nm MÖ ışık altında 0.53 A/Wresponsivite ve buna karşılık gelen 1.64 × 1012 cmHz1/2/W dedektivite değerleriölçüldü. On milyon kat mor-ötesi/görünür kontrastı elde edildi. Buçalışmamızda değindiğimiz ikinci çalışma ise güneş-körü uygulamalar içindüşük karanlık akımlı GaN fotodiyot üretimiydi. Bunun için önce safir üzerinebir yarı-yalıtkan GaN katmanı büyütüldü. Aynı zamanda karşılaştırma amacıylabaşka bir GaN katmanı da geleneksel yöntemle büyütüldü. Neticede ikiiiifotodiyotun karanlık akımları karşılaştırıldı. Yarı yalıtkan malzeme üzerinebüyütülen fotodiyotun dört bin kat daha az karanlık akım geçirdiği gözlendi. Budüşük karanlık akım nedeniyle çok yüksek dedektivite değeri ölçüldü. Bunedenle fotodiyot çok zayıf ışık sinyalleri altında denendi ve birkaç pW gibidüşük ışık tespit edilebildi.

Özet (Çeviri)

AbstractTHE GROWTH, FABRICATION, AND CHARACTERIZATION OFHIGH PERFORMANCE AlxGa1-xN METAL-SEMICONDUCTOR-METAL PHOTODIODESSerkan BütünM.S. in PhysicsSupervisor: Prof. Dr. Ekmel ÖzbaySeptember 2006High performance UV photodetectors have attracted unwarrantedattention for various applications, such as in military, telecommunication, andbiological imaging, as an AlxGa1-xN material system is also rather suitable forsuch applications. Its direct band gap covers the spectrum from 200 nm to 360nm by way of changing the Al concentration in the compound. In this presentthesis, the design and growth of an Al0.75Ga0.25N template on sapphire substrateand a deep-UV photodiode with a cut off wavelength of 229 nm that wasfabricated on the Al0.75Ga0.25N template is presented. A responsivity of 0.53A/W was attained corresponding to a detectivity of 1.64 × 1012 cmHz1/2/W at a50 V bias and 222 nm UV light illumination. The UV/VIS rejection ratio ofseven orders of magnitude was achieved from the fabricated devices. Thesecond work that was conducted in this thesis was the growth of a semi-insulating (SI-) GaN template. We also fabricated visible-blind photodetectorson this semi-insulating (SI-) GaN template. Furthermore, we fabricated identicalsamples on a regular GaN template in order to investigate any possibleiimprovement. The improvement found was obvious in terms of dark current. Adark current density of 1.96 × 10-10 A/cm2 at a 50 V bias voltage for an SI-GaNphotodetector was obtained, which is four orders of magnitude lower thandevices on a regular GaN template. Devices on an SI-GaN had very highdetectivity, and therefore, SI-GaN was used for low level power detection. Thephotogenerated current was well above the dark current that was under theillumination of just a few picowatts of UV light.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    352026

    Plasma-assisted atomic layer deposition of III-nitride thin films

    III-nitrür ince filmlerin plazma-destekli atomik katman biriktirme yöntemi ile büyütülmesi

    ÇAĞLA AKGÜN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    YRD. DOÇ. DR. NECMİ BIYIKLI

  2. Tez No

    364155

    a-SiOx:H ve kristal silisyumdan (c-Si) oluşan a-SiOx:H/c-Si heteroeklem güneş pillerinin fabrikasyonunu ve karakterizasyonu

    The characterisation and fabrication of a-SiOx:H/c-Si heterojunction solar cells

    OKAN YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ORHAN ÖZDEMİR

    DOÇ. DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ

  3. Tez No

    246754

    Fabrication, modeling and characterization of GaN HEMTs, and design of high power MMIC amplifiers

    GaN HEMT yapılarının üretimi, modellenmesi ve ölçümü, ve yüksek güçlü MMIC yükselteçlerin tasarımı

    MUHAMMED ABDULCELİL ACAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

  4. Tez No

    847235

    Kristalografik dokuya sahip BiScO3–PbTiO3 esaslı yüksek sıcaklık piezoelektrik seramiklerin şablonlu tane büyümesi yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonları

    Fabrication and characterization of crystallographically textured BiScO3–PbTiO3 based high temperature piezoelectric ceramics prepared by templated grain growth method

    SELVA ASTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM AKÇA

  5. Tez No

    936305

    Seçici lazer ergitme yöntemiyle mekanik performansı yüksek biyomimetik hiyerarşik yapıların üretimi ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of biomimetic hierarchial structures with high mechanical performance by selective laser melting

    YEŞİM SEÇER KAVASOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyomühendislikAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİM KOVACI

Geri Dön