Geri Dön

Computational modelling of highly mis-matched alloys of GaNAsP and GaNAsBi as a laser gain material

Yüksek örgü uyumsuz GaNAsP ve GaNAsBi alaşımlarının lazer kazanç malzemesi olarak bilgisayarlı modellenmesi

  1. Tez No: 444415
  2. Yazar: ÖMER LÜTFİ ÜNSAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BEŞİRE GÖNÜL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Physics and Physics Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 108

Özet

Bu tez çalışmasının amacı, yüksek örgü uyumsuz alaşımlardan GaNAsP ve GaNAsBi'ın modelle ile elektronik bant yapılarını ve akım yoğunluklarını araştırmaktır. Yüksek örgü uyumsuz alaşımların önemini ortaya çıkarmak için GaNAsP ve GaNAsBi ile N katkısız muadillerini içeren karşılaştırmaları sunmaktayız. Bant yapısı itibariyle doğrudan ışıma yapabilen GaP altlıklı seyreltik nitrit Ga(NAsP) lazer diyotlarının, Si mikroişlemciler üzerine monolitik entegrasyonu önem kazanmaya başlamıştır. Yeni önerilmiş bu lazer malzeme sisteminin en büyük avantajı GaP ile silisyumun örgü sabitleri arasındaki uyumsuzluğun çok az olmasıdır. Ancak yakın zamanda elde edilen ölçümler, Ga(NAsP)/GaP kuantum kuyu lazerlerinin yüksek eşik akım yoğunluğuna sahip olduğunu göstermiştir. Bu davranışın sebeplerini irdelemek amacıyla, bizde model hesaplamalar ile doğrudan ışıma yapabilen Si altlıklı seyreltik Ga(NAsP)/GaP/AlGaP lazer diyotların, eşik akım yoğunluklarının kapsamlı bir analizini sunduk. Hesaplamalarımız ile deneysel sonuçların karşılaştırılması, Auger CHCC mekanizmasının 300K de baskın kayıp mekanizması olduğunu işaret etmektedir. Yakın zamanda yapılan ölçümler birçok özgün özellik sergileyen, yüksek örgü uyumsuz yarıiletken alaşımlardan GaAs1-xBix'ın artan x ile yasak enerji aralığının hızla azaldığını ve spin-yörünge etkileşim enerji aralığındaki hızlı azalışın kaynağını ve sonuçlarını anlamak için yasak enerji aralığı ve kritik kalınlığı üzerinde çalıştık ve karşılaştırmalar yaptık. Elde edilen sonuçlar GaNAsBi malzeme sisteminin, optoelektronik uygulamalarda uzun dalga boyu bölgesinde kullanılabilinir olduğunu göstermiştir.

Özet (Çeviri)

The aim of this thesis work is to model and investigate the electronic band structure and current density of highly mismatched alloys of GaNAsP and GaNAsBi. To reveal the importance of these highly mismatched alloys we provide a comparison of GaNAsP and GaNAsBi with their nitrogen free N-counterpart. The GaP-based dilute nitride direct bandgap material Ga(NAsP) is gaining importance for the monolithic integration of laser diodes on Si microprocessors. The major advantage of this newly proposed novel laser material system is the small lattice mismatch between GaP and Si. However, from first gain measurements it is found that Ga(NAsP)/GaP material system has high threshold current at room temperature. Therefore, we present a comprehensive theoretical analysis of band alignment and threshold current in dilute nitride direct bandgap Ga(NAsP)/GaP/AlGaP QWs on silicon substrates using model calculations. The comparison of our calculated results with that of the experimental data indicates that the Auger effect involving CHCC process can be considered as the dominant non-radiative loss mechanism at 300K. It has just recently reported that highly mismatched semiconductor alloys of GaAs(1-x)Bi(x) has also several novel electronic properties, including a rapid reduction in energy gap with increasing x and also a strong increase in spin-orbit-splitting energy with increasing Bi composition. We, therefore to understand the origins of the rapid reduction in energy gap and its consequences, study and compare band gap and critical thickness of GaNAsBi. The results indicate that GaNAsBi material can be used in optoelectronic applications in the long wavelength region.

Benzer Tezler

  1. Modeling of the atomic structure and electronic properties of highly mismatched Amorphous GaNAs alloys

    Yüksek örgü uyumsuz Amorf GaNAs alaşımlarının atomik yapılarının ve elektronik özelliklerinin modellenmesi

    EBRU BAKIR KANDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. BEŞİRE GÖNÜL

  2. Electrical equivalent circuit modelling of dye sensitized solar cells

    Boya duyarlı güneş pillerinin elektriksel eşdeğer devre modellemesi

    ELİF ŞEYDA ÇAKMAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGediz Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖMER MERMER

  3. Comparative analysis of biological networks

    Başlık çevirisi yok

    MEHMET KOYUTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    MikrobiyolojiPurdue University

    Prof. ANANTH GRAMA

    Prof. WOJCIECH SZPANKOWSKI

  4. Katı yakıtlı roketlerde daimi olmayan iç akışlar üzerine bir sayısal inceleme

    Başlık çevirisi yok

    UĞUR MELİH GÜVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ

  5. Mimari bir dilin biçim grameri analizi ve bilgisayar ortamında sunumu

    Başlık çevirisi yok

    EDA VELİBAŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ