Design of all-silicon photonic and plasmonic perfect absorbers and their applications
Tümü silisyum fotonik ve plazmonik mükemmel ışık soğurucularının tasarımı ve uygulamaları
- Tez No: 426857
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ KEMAL OKYAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 54
Özet
Optoelektronik aygıtların büyük çoğunluğu kızılötesi veya görünür bölgede çalışması için planlanmıştır. Bu aygıtlarda özellikle de mükemmel emiciler çok çalışılmaktadır. Mükemmel emiciler güneş hücrelerinde, yüksek verimli fotodedektörlerde ve yüzey yardımı ile artırılmış hassasiyetli algılayıcılar için çok önemlidir. Ancak, iyi emici yüzeyler elde etmek için pahalı nanofabrikasyon yöntemlerine ve egzotik malzemelere ihtiyaç bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında, tümü Silisyum'a dayalı düşük maliyetli fotonik ve plazmonik mükemmel emiciler teorik modelleme ve sayısal benzetim yöntemi ile tasarlanmıştır. Mikro/nanofabrikasyon yöntemleri ile standart CMOS üretim teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. Silisyumun optik modellenmesi için, yük taşıyıcıların mobilite değerlerinin dielektrik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Silisyum gibi düşük maliyetli malzeme ve yaygın üretim yöntemleri kullanılarak, literatürdeki örnekleri ile kıyaslanabilir veya daha üstün tasarımlar elde edilmiştir. Kızılötesi bölgede mükemmel emici özelliklere sahip fotonik yapılar gösterilmiştir ve elde edilen deneysel sonuçlar ile desteklenmiştir. Sıcaklığın etkisi sayısal olarak benzetim yöntemi ile incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Majority of the optoelectronic devices works either in infrared regime or in visible spectrum. Among these, perfect absorbers attracted great attention due to their high applicability in solar cells and high performance photodetectors as well as special applications such as surface enhanced sensing. However, high material costs and elaborate nano-fabrication procedures to build perfect absorbers are prohibitive issues that researchers or processors have to deal with. In this work, all-Silicon (Si) practical low-cost photonic and plasmonic perfect absorbers are investigated by theoretical modeling and the designed devices are fabricated by utilizing standard CMOS technology. In order to model the optical response of Si, the effect of charge carrier mobility on the dielectric is analyzed. We showed that high performance devices that can perform better than the state of the art are possible without requiring high cost materials and elaborate fabrication techniques. Photonic perfect absorbers that have promising band properties in infrared are designed and fabricated. Experimental results support theoretical predictions. We used computational approach to investigate the effect of temperature.
Benzer Tezler
- Geniş bant haberleşme uygulamaları için fotonik entegre devrelerde kullanılabilecek nano ışık kaynaklarının manyetik purcell etkisi ile tasarımı
Design of nano light sources with magnetic purcell effect that can be used in photonic integrated circuits for wideband communication applications
ŞUANUR KABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP HAMEŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM ASLAN
- Design of microheater for thermo-optic tuning of silicon photonic filters
Silisyum fotonik süzgeçlerin termo-optik ayarı için mikroısıtıcı tasarımı
AHMET KAĞAN KORAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR SALİH MAĞDEN
PROF. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Distributed meandering resonator add-drop filters in silicon photonic integrated circuits design, fabrication and analysis
Silisyum tümleşik fotonik devrelerde dağıtılmış kıvrımlı çınlaç ekleme-düşürme süzgeçleri tasarım, üretim ile inceleme
SUAT KURT
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
PROF. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Meandering loop mirrors and resonators in silicon photonic integrated circuits: Design, fabrication, and analysis
Silisyum fotonik tümleşik devrelerde kıvrımlı halka yansıtıcıları ve çınlaçları: Tasarım, üretim, ve inceleme
MUHAMMAD ZAKWAN
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET İRŞADİ AKSUN
PROF. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Optical signal generation, stabilization, and manipulationin broadband silicon photonics
Başlık çevirisi yok
EMİR SALİH MAGDEN
Doktora
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMassachusetts Institute of TechnologyPROF. MİCHAEL WATTS