Geri Dön

Developing epitaxial graphene electrodes for silicon carbide based optoelectronic devices

Silisyum karbür tabanlı optoelektronik cihazlar için epitaksiyel grafen elektrotlar geliştirilmesi

  1. Tez No: 418292
  2. Yazar: ERDİ KUŞDEMİR
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. CEM ÇELEBİ, DOÇ. DR. HALDUN SEVİNÇLİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Bu çalışmada grafen-yarıiletken-grafen tabanlı ultraviyole bölgesinde çalışan foto-detektörün fabrikasyon ve karakterizasyonunu gerçekleştirdim. Bu aygıt yapısının temel özelliği gösterdiği Schottky ekleminin düzenleyici etkisidir. Hiçbir dış etkiye ihtiyaç duymaksızın büyütülebilen epitaksiyel grafen, yarı-yalıtkan haldeki 4H-SiC alt taşın üzerine, optik olarak geçirgen ve elektronik olarak iletken elektrot amacı ile işlenmiştir. İşlenen bu elektrotlar ile 4H-SiC içinde fotonların etkisi ile üretilen yük taşıyıcılarının ölçümlenmesi hedeflenmiştir. Yapılan akım-voltaj ölçümleri sonucunda üretilen cihaz geleneksel metal-yarıiletken-metal yapısındaki foto-detektörlerinde gösterdiği gibi düşük kaçak akım değerleri göstermiştir. Yapılan zamana bağımlı foto-akım ölçümlerinin sonucunda aygıtın yüksek hızlı tepkiler verdiği ve verdiği tepkilerin kendini mükemmel bir şekilde yenileyebildiği gözlemlenmiştir. Tüm ölçümler farklı dalga boylarındaki ışık kaynakları ile tekrarlansa da aygıt 254 nm dalga boyuna en yüksek tepkiyi vermiştir. Elde edilen sonuçlar açıkça göstermektedir ki; grafen şeffaf bir elektrot olarak, SiC tabanlı foto-detektör uygulamalarında rahatlıkla kullanılabilir. Üretilen grafen-yarıiletken-grafen aygıtından elde edilen verimliliğin, aygıta eklenen CdTe/CdS tabanlı kuvantum noktaları ile arttırabilmektedir. Basitçe aygıtın üzerine damlatılan kuvantum noktalarını, aygıtın foto-iletkenlik değerlerinde artışa yol açmıştır. Aygıtın foto-iletkenlik değerlerinin eklenen kuvantum noktaları katmanının kalınlığı ile ilintili olarak değiştiği gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis work, I studied the fabrication and characterization of graphene-semiconductor-graphene ultraviolet photodetector based on the rectifying character of Schottky junction at the interface between epitaxial graphene and silicon carbide semiconductor. As-grown single layer epitaxial graphene is interdigitated as transparent conductive electrode to probe photo-generated charge carriers in a semi-insulating 4H-silicon carbide substrate. The fabricated device exhibits the typical current-voltage characteristics of a conventional metal-semiconductor-metal type photodetector with low leakage current. Time-resolved photocurrent measurements suggest an excellent photocurrent reversibility and high response speed of the device. The measurements performed for different illumination wavelengths showed that the sample reveals higher responsivity values when it is exposed to the light with 254 nm wavelength. The obtained results imply that epitaxial graphene can be used readily as transparent conductive electrode for SiC based optoelectronic device applications. Finally, in the last chapter, I discuss how the photoresponsivity of the graphene-semiconductor-graphene photodetector can be enhanced by CdTe/CdS quantum dots. The drop casted CdTe/CdS quantum dots have been shown to increase the photoconductivity of the device. The thickness of the quantum dots is found to effect the enhancement factor of the photoresponsivity of the device.

Benzer Tezler

  1. Monoklinik galyum oksit tabakalarının 4H-silisyum karbür üzerine epitaksiyel elde edilmesi

    Epitaxial production of monoclinic gallium oxide layers on 4H-silicon carbide

    HAMDİN ÖZDEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH AKYOL

  2. Fabrication and characterization of high-speed, hig quantum efficiency, resonant cavity enhanced schottky photodidoes

    Rezonant kavite ile güçlendirilmiş yüksek, hızlı ve yüksek verimli schottky fotodiyot üretimi ve karakterizasyonu

    ERHAN POLATKAN ATA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EKMEL ÖZBAY

  3. Security enhancement of image steganography using deepconvolutional neural network (DCNN)

    Görüntü güvenliği geliştirme derin kullanarak steganografidönüşümlü sinir ağı (DCNN)

    RAFAD IMAD KADHIM ABO KHUSHOOT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GALİP CANSEVER

  4. Atomic layer deposition of III-nitrides and metal oxides; their application in area selective ALD

    III-nitratların ve metal oksitlerin atomik katman kaplamısı; bunların alan seçici ALD'deki uygulamaları

    ALI HAIDER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. AYKUTLU DANA

    DR. NECMİ BIYIKLI