Geri Dön

Molecular beam epitaxial growth and characterization of extended short wavelength infrared mercury cadmium telluride detectors

Uzatılmış kısa dalga boyu kızılötesi cıva kadmiyum tellür dedektörlerin moleküler ışın epitaksisi ile büyütülmesi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 475072
  2. Yazar: EMRAH ŞAŞMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 129

Özet

Bu tezde, oda sıcaklığıdaki kesim dalga boyu 2.17 µm olan uzatılmış kısa dalga boyu kızılötesi cıva kadmiyum tellür (Hg1-xCdxTe) fotodiyotların büyütülmesi, fabrikasyonu ve karakterizasyonu rapor edilmektedir. HgCdTe filmleri Aselsan A.Ş.'de parlatılmış kadmiyum çinko tellür, CdZnTe, tabanlar üzerine moleküler ışın epitaksi (MBE) yöntemi ile büyütülmüştür. Elektriksel ve optiksel testleri yapabilmek için test matrisleri fabrike edilmiştir. Test matrisleri 30 µm adımlı ada tipli piksellerden oluşmaktadır. Test matrisleri hizalayıcı tümleştirici ile silikondan üretilmiş çıkış kartlarına basılmıştır. 28x28 µm2 alana sahip dedektörlerde gerçekleştirilen elektriksel ve optiksel karakterizasyonlar, oda sıcaklığında yaklaşık 100 µA/cm2 difüzyon dominant karanlık akım yoğunluğunun olduğunu göstermiştir. Piksellerin tepe tepkiselliği %62 kuantum verimliliği sağlayacak şeklilde 1 A/W'dır. Piksellerin karanlık akım limitli tepe dedektivitesi yaklaşık olarak 1.17x10^11 Jones'dur. Performans sınırlayan malzeme karakteristiklerini belirlemek üzere, dedektörler üzerinde Derin Seviye Geçici Spektroskopi ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçümler aktivasyon enerjisi, yakalama kesit alanı ve yoğunluğu sırasıyla 267 meV, 2x10^-17 cm2 ve 3x10^13 cm-3 olan bir delik tuzağının olduğunu göstermiştir. Bahis konusu tuzak, izole malzeme kusurlarından kaynaklandığına işaret edecek şekilde genişletilmiş kusur özellikleri yansıtmamaktadır.

Özet (Çeviri)

This thesis reports the growth, fabrication and characterization of extended short wavelength infrared (SWIR) mercury cadmium telluride (Hg1-xCdxTe) photodiodes with a cut off wavelength of 2.17 µm at room temperature. HgCdTe layers were grown on home-polished cadmium zinc telluride, CdZnTe, substrates by molecular beam epitaxy (MBE). Test arrays were fabricated in order to evaluate the electrical and optical characteristics of the photodiodes. Test array consists of mesa type pixels with 30 µm pitch. The test array was hybridized with silicon fan-out with flip-chip bonder. Electrical and optical characterization performed on 28x28 µm2 detectors yielded a room temperature dark current density of 100 µA/cm2 which is diffusion limited. The peak responsivity of the test diodes without anti-reflection coating is 1.0 A/W corresponding to a quantum efficiency of 62%. Dark current limited peak detectivity of the detectors is 1.17x10^11 Jones at room temperature. Deep level transient spectroscopy (DLTS) measurements were performed on the detectors in order to identify the performance limiting material characteristics. DLTS measurements yielded a hole trap with activation energy of 267 meV, capture cross section of 2.0x10^-17 cm2 and trap density of 3x10^13 cm-3. The trap does not display extended defect characteristics suggesting that it originates from isolated defects in the material.

Benzer Tezler

  1. Identification and characterization of traps in InGaAs short wavelength infrared photodetectors by deep level transient spectroscopy

    InGaAs kısa dalgaboyu kızılötesi fotodedektörlerdeki tuzakların derin seviye geçici spektroskopi yöntemiyle belirlenmesi ve karakterizasyonu

    NARDIN AVISHAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ

  2. Molecular beam epitaxy growth and characterization of CdTe heterostructures on GaAs– effect of interface, growth and annealing conditions to crystal quality

    CdTe hetero-yapılarının GaAs üzerine moleküler demet epitaksi ile büyütülmesi ve karakterizasyonu – arayüz, büyütme ve tavlama koşullarının kristal kalitesine etkisi

    OZAN ARI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN ÖZTÜRK

    PROF. DR. SIVALINGAM SIVANANTHAN

  3. Molecular beam epitaxy and characterization of doped topological insulators for spintronics and quantum anomalous hall effect applications

    Spintronik ve kuantum anomal hall etkisi uygulamaları için katkılı topolojik yalıtkanların moleküler demet epitaksisi ve karakterizasyonu elektrik-elektronik mühendisliği yüksek lisansı

    AHMAD EL ZATARI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET CENGİZ ONBAŞLI

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KUŞCU

    DOÇ. DR. MURAT KAYA YAPICI

  4. GaAsP/GaP yarıiletken yapılarının si üzerine epitaksiyel büyütülmesi ve karakterizasyonu

    Epitaxial growth and characterization of GaAsP/GaP on si

    EMRE PİŞKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK

  5. Growth and characterization of group III-V nanostructures on Si substrates by MBE

    Si alttaş üzerine III-V grubu nanoyapilarin MBE tekniğiyle büyütülmesi ve karakterizasyonu

    BURCU ARPAPAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR SERİNCAN

    PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLGÜN