Developing epitaxial graphene electrodes for silicon carbide based optoelectronic devices
Silisyum karbür tabanlı optoelektronik cihazlar için epitaksiyel grafen elektrotlar geliştirilmesi
- Tez No: 418292
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. CEM ÇELEBİ, DOÇ. DR. HALDUN SEVİNÇLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH AKYOL
- 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
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKMEL ÖZBAY
- 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
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GALİP CANSEVER
- 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
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. AYKUTLU DANA
DR. NECMİ BIYIKLI