Material characterization with terahertz time-domain spectroscopy
Zaman eksenli terahertz spektroskopisi ile materyal karakterizasyonu
- Tez No: 269587
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN BİLİKMEN, YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Zaman eksenli terahertz spektroskopi sistemleri geliştirildi ve malzeme belirlenmesinde ve analizinde kullanıldı. Ultra-hızlı Ti:Safir ve Erbium katkılı fiber lazerler yardımıyla kurulan farklı tiplerde zaman eksenli terahertz spektrometreleri test edildi. Sistemlerin spektroskopik analiz için optimizasyonu yapılarak ölçümlerin duyarlılığı arttırldı.Moleküler hüzme epitaksi yöntemi ile üretilen, katkılanmamış yarı-iletken GaAs örneklerinin spektroskopik ölçümleri yapıldı. Bu örnekler önce elektriksel ölçümlerle karakterize edildi ve zaman eksenli terahertz spektroskopisi sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Böylece spektroskopic ölçümlerin duyarlılığı ve elektriksel ölçümlerle olan tutarlılığı analiz edildi. Ek olarak, laserle uyarılmış GaAs örneklerinin özellikleri çalışıldı. Bu çalışmalarda, vizaman eksenli terahertz spectroskopi yöntemlerinin çeşitli malzemelerin reel () ve kompleks () kırılma indislerinin kolayca belirlenmesine olanak sağladığı gösterildi. Bunlara ek olarak, lazerle uyarılmış ya da uyarılmamış örnekler için yapılan zaman eksenli terahertz ölçümleri ile yük yoğunluklarının, elektron ve deşik mobilitelerinin hesaplanabileceği gösterildi. rninTerahertz sistemlerinde sıklıkla karşılaşılan istenmeyen Fabry-Perot yansımalarını önlemek amacıyla yazılan algoritma ile spektroskopi ölçümlerinde numerik ilerleme sağlandı. Değişik kalınlıklardaki ZnTe kristallerinin zaman eksenli terahertz geçirgenlik verileri alınarak algoritma test edildi ve algoritmanın bu ?etalon? etkilerinin verilerden kaldırılmasında hızlı bir yöntem olduğu gösterildi. Ayrıca bu ?etalon? etkilerinin terahertz spektrometrelerin frekans kalibrasyonunda kullanılabileceği deneysel olarak gösterildi.
Özet (Çeviri)
Terahertz time-domain spectroscopy systems were developed and used for the anaylsis and characterization of various materials. By using ultra-fast Ti:Sapphire and Er-doped fiber lasers, terahertz time-domain spectrometers of different configurations were constructed and tested. To increase the accuracy and sensitivity of the measurements, the systems were optimized for spectroscopic analysis.MBE grown nominally undoped epitaxial GaAs samples were used for the spectroscopic measurements. These samples were first charactrized by electrical measurements in order to check the accuracy of the terahertz time-domain experiments. We have shown that the terahertz time-domin spectroscopic techniques provides a quick way of the determining the real () and complex () components of the refractive index of material. In addition, we have investigated the photoexcitation dynamics of these GaAs samples. We have demonstrated that direct and photoexcited terahertz time-domain measurements give an estimate of the carrier densities and both the hole and electron mobility values with good precision. rninAn algorithm is developed to prevent the unwanted Fabry-Perot reflections which is commonly encountered in Terahertz Spectroscopy systems. We have performed terahertz time-domain transmission measurements on ZnTe crystals of various thicknesses to test the applicability of this algorithm. We have shown that the algorithm developed provides a quick way of eliminating the ?etalon? reflections from the data. In addition, it is also shown that these ?etalon? effects can be used for the frequency calibration of terahertz time-domain spectrometers.
Benzer Tezler
- Aşağı ve yukarı frekans dönüşüm yöntemlerini kullanarak terahertz uygulamalarının incelenmesi
Investigation of terahertz applications using up and down frequency conversion methods
TURGUT ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN ULUER
- Design and characterization of metamaterials for Terahertz region
Terahertz bölgesi için metamalzeme dizaynı ve karakterizasyonu
MEHMET ALİ NEBİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
DOÇ. DR. CUMALİ SABAH
- Terahertz time-domain spectroscopy and its applicationtowards measurements in biology
Zaman dayalı terahertz spektroskops ve biyolojk ölçümlere yönelk uygulamaları
ZEYNEP ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
- Galyum arsenik tabanlı fotoiletken terahertz anten üretim ve iyileştirme çalışmaları
Galium arsenic based photoconductive terahertz antenna production and improvement studies
HASAN MERT BOZACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Determination of optical constants by using thz time-domain spectroscopy
Thz zaman uzayı spektroskopisisini kullanarak optik sabitlerin hesaplanması
SALAH HAFFAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR CEM HASAR