Fabrication of PIN photodiode sensors and characterization
PIN foto diyot sensörlerinin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 541866
- Danışmanlar: PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
3.5 x 3.5 mm2, 5.0x5.0 mm2 ve 7.0x7.0 mm2 aktif alana sahip p-bölgeli, saf, n-bölgeli (PIN) foto diyotlar 500 µm kalınlığında 2.4 kΩ - 2.8 kΩ yüzey direncine sahip (100) yönelimli saf silikon alt taş üzerine geleneksel fotolitografi metodu kullanılarak üretilmiştir. Üretim sırasında farklı taşıyıcı yüklere sahip n ve p bölgeleri fosfor (POCl3) ve boron (BBr3) katkılaması termal difüzyon yöntemi kullanılarak 950 oC oluşturulmuştur. Üretilen PIN foto diyotların kapasitans voltaj (C-V) karakteristiği beklendiği gibi her bir PIN diyotun kapasitans değerlerinde uygulanan ters kutuplama voltajı ile üstel bir şekilde azalma gözlenmiştir ve diyotlar -5V voltta doyum noktasına ulaşmıştır. Doyum noktasındaki kapasitans değerleri pF mertebesinde ölçülmüştür. PIN diyotların karanlık akım (Id-V) değerleri ters kutuplama oda sıcaklığında ölçülmüştür. PIN foto diyotlar sahip olduğu yapı sayesinde yüksek voltajlarda bozulma olmadan çalışmaktadır. Fakat yüksek voltajın etkisi ve silikonun sıcaklıktan etkilenmesi nedeniyle oluşan karanlık akım değerleri µA mertebesinde gözlenmiştir. Daha düşük voltajlarda ise karanlık akım değerleri nA mertebelerine kadar düşmüştür. Kuantum verimliği ve spektral cevap sonuçlarına göre üretilen Silikon PIN foto diyotlar 380 nm-1100 nm arasındaki dalga boylarını algılayabilmektedir ve 810 nm dalga boyunda maksimum verimliliğe ulaşmaktadır. Üretilen PIN diyotlar optoelektronik uygulamalarda kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
p-type, intrinsic, n-type (PIN) photodiodes with active areas of 3.5 x 3.5 mm2, 5.0x5.0 mm2, and 7.0x7.0 mm2 were fabricated using the conventional photolithography method on a 6 inch (100) intrinsic silicon wafer with a surface resistivity of 2.4 kΩ - 2.8 kΩ at 500 μm thicknesses. n and p regions were formed using the phosphorus (POCl3) and boron (BBr3) doping at 950 °C via thermal diffusion method. As expected for the capacitance – voltage (C-V) characteristic of the fabricated PIN photodiodes decreases exponentially with the reverse-biased voltage. The capacitance of each PIN diode reached a fully depleted point at -5V. The capacitance was measured at the fully depleted point as the order of pF. The dark current-voltage (Id-V) characteristics of the PIN diodes were measured at room temperature in the reverse biased. Thanks to the structure of the PIN diodes, they have worked on high voltages without breakdown. However, due to the effects of high voltage and the effects of silicon temperature dependency, the dark current is observed in µA at breakdown voltage. At lower voltages, the dark currents drop to nA. Silicon PIN photodiodes, which are produced according to the results of quantum efficiency and spectral responses, can detect wavelengths between 380 nm and 1100 nm and have reached maximum efficiency at 810 nm wavelength. The fabricated PIN diodes can be used in optoelectronic applications.
Benzer Tezler
- RF saçtırma yöntemi ile biriktirilen CdS ve ZnS ince filmlerin karakterizasyonu ve heteroeklem üretiminde kullanılması
Characterization of CdS and ZnS thin films deposited by RF sputtering method and usage in the fabrication heterojunctions
CİHAT BOZKAPLAN
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL AKKILIÇ
- High efficient PİN photodiode fabrication and evaluation for medical applications
Yüksek verimli PIN foto diyot üretilmesi ve tıbbi uygulamalar için değerlendirilmesi
EMRE DOĞANCI
Doktora
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- Design fabrication and characterization of high performance resonant cavity enhanced photodedectors
Yüksek performanslı rezonant kavite katkılı fotodedektörlerin tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
NECMİ BIYIKLI
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN AYTÜR
- Fabrication and characterization of graphene/silicon based Schottky photodiode
Grafen/silikon tabanlı Schottky fotodiyotun fabrikasyon ve karakterizasyonu
GÜLÇİN DÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM ÇELEBİ
DR. EMRE SARI
- Fabrication and characterization of ZnO: Ga/p-Si heterostructure photodiodes
ZnO: Ga/p-Si heteroyapı fotodiyotların üretimi ve karakterizasyonu
NUR EFŞAN KÖKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH YILDIZ