Geri Dön

Optical gain and lasing of colloidal semiconductor quantum wells intimately integrated into optical cavities

Optik çınlaçlar içinde yakinen tümleştirilmiş koloidal yarıiletken kuantum kuyularının optik kazancı ve lazer eylemi

PDF İndir

  1. Tez No: 574047
  2. Yazar: MUSTAFA SAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

Nanolevhalar olarak da adlandırılan koloidal yarıiletken kuantum kuyuları ışık üreten uygulamalar için umut vadeden bir materyal platformu olarak artan miktarda yoğun ilgi görmektedir. Nanolevhaların çok yüksek optik soğurma katsayıları, tamamen homojen optik ışıma genişlemeleri ve bastırılmış Auger eksiton birleşimi gibi üstün optik özellikleri onları çözelti halinde işlenebilir renk dönüştürücüler, ışık yayan diyotlar ve lazerler için oldukça ilgi geçici yapmaktadır. Bu tez kapsamında, özel olarak tasarlanmış heteroyapıya sahip bu nanolevhaları farklı optik çınlaçlar içerisine yakinen tümleştirerek optik kazanç özellikleri ve performans seviyeleri üzerine çalıştık. Bu amaç doğrultusunda, nanolevhaların bir- ve iki-foton soğurma uyarımı altında yükseltilmiş kendiliğinden ışımalarını sistematik olarak ölçtük. Ayrıca, bu hetero-nanolevhaları optik kazanç ortamı olarak kullanarak, kendi sınıfında rekor düşüklükte dalga kılavuzu kayıp katsayısı sayesinde yüksek kararlılık ve düşük lazer eşiği değerine sahip pratik bir fısıldayan-galeri-kip (FGK) nanolevha-fiber mimarisi önerip ve gösterdik. Buna ek olarak, bu hetero-nanolevhaları bir çift dağıtılmış Bragg yansıtıcılar tabanlı kama çınlaç içinde tümleştirerek yapılan, sınıfında rekor düşüklükte lazer eşik değerine sahip tek modlu bir dikey çınlaçlı yüzey ışımalı lazer (DÇYIL) geliştirdik. Burda FGK lazer ve DÇYIL yapılarından elde edilen bulgular bu nanolevhaların yüksek performanslı koloidal lazer eylemi için mükemmel olduklarını göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Colloidal semiconductor quantum wells, also known as nanoplatelets (NPLs), attract an increasingly greater deal of interest as a promising material platform for light-generating applications. The superior optical properties of NPLs including their ultra-large absorption cross-sections, purely homogeneous broadening, and suppressed Auger recombination make them highly attractive for solution-processable color convertors, LEDs and lasers. In this thesis, we studied the optical gain properties and performance levels of tailored heterostructures of such NPLs intimately integrated into various optical cavities. To do so, we systematically measured their amplified spontaneous emission under one- and two-photon absorption excitations. Also, with these hetero-NPLs as the gain media, we have proposed and demonstrated a new class of practical whispering gallery mode (WGM) NPL-fiber architecture with high stability and low lasing thresholds enabled by record low waveguide loss coefficients in its class. Moreover, we have developed a single-mode vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) of these hetero-NPLs closely integrated into the wedge cavity of a pair of distributed Bragg reflectors, leading to a record low lasing threshold in its class. The findings obtained in these WGM NPL-laser and NPL-VCSEL structures indicate that these NPLs are excellent for high-performance colloidal lasing.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    641355

    Optical microfluidic waveguides and solution lasers of colloidal semiconductor quantum wells

    Koloidal yarıiletken kuantum kuyularının optik mikroakışkan dalgakılavuzu ve sıvı lazerleri

    JÜLİDE KAHKECİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

    PROF. DR. EMİNE YEGAN ERDEM

  2. Tez No

    463665

    Colloidal heterostructures of semiconductor quantum wells: Synthesis, characterization and applications

    Koloidal yarıiletken kuantum kuyularının heteroyapıları: Sentezlenmesi, karakterizasyonu ve uygulamaları

    YUSUF KELEŞTEMUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

  3. Tez No

    542011

    Synthesis and characterization of semiconductor colloidal quantum dots and quantum wells for optoelectronic devices

    Optoelektronik aygıtlar için yarıiletken kolloidal kuantum noktaları ve kuantum kuyularının sentezi ve karakterizasyonu

    YEMLİHA ALTINTAS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    EnerjiAbdullah Gül Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EVREN MUTLUGÜN

  4. Tez No

    898079

    Colloidal synthesis and optical properties of heterostructured quantum wells

    Kuantum kuyularının heteroyapılarının koloidal sentezi ve optik özellikleri

    FURKAN IŞIK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

  5. Tez No

    828223

    Colloidal quantum well light emitting diodes

    Koloidal kuantum kuyuları tabanlı ışık yayan dalga kılavuzları

    AHMET TARIK IŞIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

Geri Dön