InGaN/GaN ışık yayan diyotların kuantum verimlerinin araştırılması
Investigation of quantum efficiencies of InGaN/GaN light emitting diodes
- Tez No: 456179
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ TEKE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında InGaN/GaN hetero ve kuantum yapılı ışık yayan diyotların kuantum verimliliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Buna yönelik olarak, büyütme yaklaşımlarının ve yapısal tasarımların kuantum verimliliği üzerine etkiyen temel farktörleri belirlemek ve tanımlamak amacıyla dört farklı örnek grubu incelenmiştir. İlk olarak, InGaN/GaN kuantum yapılarında delta-katkılı InGaN kuantum bariyerler kullanılarak tabaka kalitesinden ödün verilmeden aktif bölge içerisindeki deşik konsantrasyonunu arttırmak suretiyle deşik enjeksiyonunu verimliliğinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. İkinci olarak, 1,5, 2 ve 3 nm InGaN kuantum kuyu kalınlıklarına sahip üç farklı ışık yayan diyotun sıcaklığa bağlı rekombinasyon dinamikleri, aktif bölge boyutsallığı ve iç kuantum verimlilikleri incelenmiştir. Işınsal ömrün sıcaklığa bağlılığından (rad TN/2) N aktif bölge boyutsallığının kuantum kuyusunun artması ile tutarlı olarak azaldığı gözlenmiştir. 3 nm kalınlığındaki kuyular 3-boyutlu yapıya, 1.5 ve 2 nm kalınlığındaki kuyular 2-boyutlu yapıya ait özellikleri taşıdığı gözlenmiştir. Üçüncü olarak, safir alttaşın c ve m-düzlemleri üzerine büyütülen (112 ̅2) yarı polar InGaN yapılardaki indiyum katılma verimlilikleri kuantum sınırlı Stark etkisi dikkate alınarak yüksek uyarma yoğunluklarında FL spektrumlarının karşılaştırılmasıyla incelenmiştir. Son olarak, büyütme doğrultusu boyunca kusurların yayılmasını engelleyen nano-gözenekli SiNx ara tabakaların eklenmesi ile, (112 ̅2)semipolar GaN yapıların optiksel ve yapısal kaliteleri araştırılmıştır. Nano-gözenekli SiNx ile büyütülen (112 ̅2) GaN örnekler için oda sıcaklığı fotolüminesans (FL) şiddeti, aynı kalınlıklı fakat SiNx tabakaların olmadığı referans örneklere kıyasla 4 kat daha yüksek olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis purpose to improve the quantum efficiencies for InGaN/GaN heterostructure and quantum wells. From this perspective, different growth approaches and structural designs were investigated to identfy and address the major factors of efficiency with four different sample groups.First, delta p-doped InGaN quantum barriers were employed to improve hole concentration inside the active region and hole injection without sacrificing the layer quality. Second, temperature dependent recombination dynamics in InGaN light emitting diodes (LEDs) with different well thicknesses, 1.5, 2, and 3 nm, were investigated to determine the active region dimensionality and its effect on the internal quantum efficiencies. From the temperature dependence of the radiative lifetimes, rad TN/2, the dimensionality N of the active region was found to decrease consistently with decreasing well width. The 3 nm wide wells exhibited ~T1.5 dependence, suggesting a three-dimensional nature, whereas the 1,5 and 2 nm wells were confirmed to be two-dimensional (~T1). Third, indium incorporation efficiency of (112 ̅2) semipolar InGaN LED structures grown on c-plane and m-plane sapphire substrates was derived from the comparison of PL spectra considering the effect of quantum confined Stark effect on the emission wavelength. Finally, the improvement of optical and structural quality of semipolar (112 ̅2) GaN layers by means of inserting nano-porous SiNx interlayers, which block propagation of extended defects in the growth direction has been demonstrated. The intensity of room temperature PL for the (112 ̅2) samples grown with nanoporous SiNx was found to be up to four times higher compared to those for the reference samples having the same thickness but no SiNx interlayers.
Benzer Tezler
- Enhancing light extraction efficiency of IngaN/GaNmulti quantum well light emitting diodes with embedded two dimensional photonic crystal structures
İki boyutlu fotonik kristal yapıları gömülü IngaN/GaN çoklu kuantum kuyulu ışık saçan diyotların ışık çıkarım verimlerini artırma
ALİ GÜNEŞ KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA
YRD. DOÇ. DR. BİLGE İMER
- InGaN/GaN çoklu kuantum kuyulu ışık saçan diyotlar
InGaN/GaN multi quantum well leds
SALİH TOLGA BAYRAK
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TEKE
- Electric field dependent optoelectronic nature of InGaN/GaN quantum structures and devices
InGaN/GaN kuvantum yapılarının ve aygıtlarının elektrik alana bağlı optoelektronik doğası
EMRE SARI
Doktora
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Novel hybrid light emitting diodes with multiple assemblies of nanocrystals to generate and tune white light
Beyaz ışığın ayarlanması ve üretilmesi için yeni melez nanokristal tabanlı ışık yayan diyotlar
SEDAT NİZAMOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Visible light communications with advanced physical layer features and integration with existing wireless communication technologies
Başlık çevirisi yok
ÖMER NARMANLIOĞLU
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT UYSAL