Kuantum kademeli lazerlerde terahertz ışıma için nanometre ince film metal-metal birleştirilmesi
The metal-metal thin films thermo-compression in nanometric scale for terahertz radiation used in quantum cascade lasers structure
- Tez No: 641439
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL, PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanomalzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Amaç: Bu doktora tez çalışmasında, kuantum kademeli lazerler (QCL) yapısında kullanılan dalga kılavuzlarının vakum ortamında üretilmesi ve oksit fazı gibi her türlü safsızlık içermeyen arayüzey elde etmek ve bu yapıların karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. Yöntem: Bu çalışma sürecinde kaplama ile elde edilen metalik katmanlar arasında özgün bir termal baskı vakum sistemi tasarlanmıştır. Bu sistemde yapılan kaplamalar, yüksek vakum ortamında DC mıknatıssal saçtırma ve termal buharlaştırma teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Bu süreçte Ta ve Cu metal katmanlar sırasıyla GaAs taban malzemesinin yüzeyine kaplandıktan sonra, 430°C ve yaklaşık 40N mekanik basınç uygulanarak yapıştırılmıştır. GaAs taban malzemesi dalga kılavuzu için hem reseptör hem de aktif bölge alt taşı olarak rol almaktadır. Ek olarak 30 nm kalınlığındaki Tantalum tabakası, yapı içindeki Cu ve GaAs tabakaları arasında yapışma kabiliyeti sağlamak ve kuantum kuyusu yoğunluğunun artmasıyla görev almaktadır. Sonuç: Sonuç olarak, yaklaşık 1 mikrometre kalınlıkta görünen bir saf ve homojen bağlantı katmanı sahip olan dalga kılavuzu üretilmesi amaçlanmıştır. Bu Doktora tez çalışması sonucunda ortaya çıkan sonuçlara istinaden Cu-Cu arayüzey safsızlığı ve kontaminasyon oranını düşmesi bir yandan atom geçişleri ve foton yayılımını kolaylaştırsa da ortaya çıkan bağın güçsüz olması lazer performansında negatif etki yaratmaktadır.
Özet (Çeviri)
Purpose: Nowadays detection of chemical and biological substances, medical and safety applications, astrophysics, etc. are possible by the development of the Terahertz (THz) frequency range radiation. Quantum Cascade lasers (QCL), are one of the Terahertz radiation sources and impurities such as oxide combinations or unwanted phases that formed in (QCL) interface structure results in high operating temperature and causes to increase in operational costs and lower performance of the laser. Method: In this thesis, a metal-metal thermo-compression system was designed and prepared for 3D integration of metal claddings, used in (QCL) structure in-situ conditions. The process occurs by DC magnetron sputtering and thermal evaporation technique, so the metal layers as, Ta and Cu are deposited on GaAs double surface and bonded by applying mechanical pressure under high vacuum state (10-6 torr), near 430°C and about 40 N of mechanical pressure, play role as both receptor and active region for waveguide. Findings: Tantalum layer at 30 nm of thickness provides a good bonding ability between Cu and GaAs layers inside the structure. As a result, we tried to make a good compatibility homogenous layer junction, which appears approximately in 1 micrometer of thickness. Results: As the result, although the Cu-Cu interfacial impurity and contamination rate decreases and facilitates the atomic transitions and photon propagation, on the other hand, that results in weak bonding capability and causes a negative effect on laser performance.
Benzer Tezler
- Doğru akım modülasyonu altında kuantum kademeli lazerlerin dinamiklerinin incelenmesi
Investigation of the dynamics of quantum cascade lasers under direct current modulation
MARWAH SAAD RADEEF ALADHADH
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM YÜKSEKTEPE ATAOL
PROF. DR. MUSHTAQ OBAİD OLEIWI
- Gain switching analysis of InAs/InP (113) B quantum dot lasers using external optical beam
InAs/InP (113) B kuantum nokta lazerlerin harici optik ışın kullanılarak kazanç anahtarlama analizi
HİLAL SULTAN DURANOĞLU TUNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DOĞRU
- Synthesis and characterization of colloidal quantum wells: From simple size-tuned core to complex multi-crown structures
Koloidal kuantum kuyularının sentezi ve karakterizasyonu: Basit boyutları ayarlanabilir çekirdekliden karmaşık çoklu taçlı yapılara
DİDEM DEDE
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Fabrication and charge transport measurements on graphene-based nanostructures in the quantum hall regime
Grafen tabanlı nano yapıların üretimi ve kuantum hall rejiminde yük taşınım ölçümleri
CENK YANIK
Doktora
İngilizce
2016
Bilim ve TeknolojiSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMET İNÖNÜ KAYA
- Exact solutions of the supersymmetric quantum mechanics
Süpersimetrik kuantum mekaniğin tam çözümleri
GHOLAMREZA FARİDFATHİ
Doktora
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF.DR. RAMAZAN SEVER