Active surface passivation for swir InGaAs photodetectors
Kısa-dalga kızılötesi indiyum-galyum-arsenik dizinleri için geliştirilen aktif yüzey pasivasyonu
- Tez No: 716708
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERDAR KOCAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Bu tez çalışması, kızılötesi foton detektörü teknolojileri kapsamındaki performans parametrelerinden birisi olan, yüzey pasivasyonun geliştirilmesi ve yüzey akımının düşürülmesini sağlayacak özgün bir yöntem sunmaktadır. Bu yöntem yüzeye sabit elektriksel alan uygulamak suretiyle yüzey şartlarının değiştirilmesi üzerine dayanmaktadır. Yüzeyde oluşan akım kanalı sekteye uğratılarak, üretim-yeniden birleşim (GR) karanlık akım bileşeninde önemli ölçüde iyileşme gözlenmiştir. Bununla birlikte, parallel devre direncinden kaynaklı oluşan karanlık akımda ve diferansiyel direnç değerlerinde iyileşmeler kaydedilmiştir. Bu tez dahilinde önerilen yapının doğrulamasının yapılabilmesi için İndiyum-Fosfat (InP) alt taban üzerine örgü uyumlu İndiyum-Gallium-Arsenik (InGaAs) malzemesi büyütülmüş bir malzeme kullanılmıştır. Bu malzemenin, kısa-dalga kızılötesi (SWIR) aralığı olarak nitelendirilen 1.69 mikrometre uzunluğundaki kesim dalga boyu tepkisellik ölçümleri ile doğrulanmıştır. 30 mikrometre adım uzunluğuna sahip pikseller ıslak aşındırma yöntemi kullanılarak üretilmiştir. 300 Kelvin sıcaklığında, negatif 0.1 eğimleme voltajı uygulanarak yapılan karanlık ölçüm sonuçlarında; piksel başına karanlık akımın 195 piko-amperden 70 piko-amper mertebesinde düştüğü, 290 Kelvin sıcaklığında yapılan ölçümlerde ise 175 piko-amperden 39 piko-amper seviyesine düştüğü gözlenmiştir. Karanlık akım modellemeleri sonucunda GR karanlık akımında %90'dan fazla oranda iyileşme olduğu kaydedilmiştir. Sunulan yöntemin, odak düzlem matrislerine (FPA) uygulanabilirliği üzerine tartışmalara yer verilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis work offers a new method for decreasing surface leakage current in infrared photodetector technology. This method involves suppressing the surface dark current by utilizing a constant E-field on the surface of the photodetector. By interrupting the channel formation on the surface, a significant improvement in the generation recombination (GR) dark current component is observed. Relatively minor improvements on differential resistance and the shunt component of the dark current are noted. Lattice-matched short-wave infrared (SWIR) Indium-Gallium-Arsenide (InGaAs) grown on Indium-Phosphide (InP) sample with a cut-off wavelength of 1.69 μm is processed with mesa etching of 30 μm pixel pitch to verify this claim. The proper operation of the photodetector is verified using responsivity measurements. Reported total dark currents reduced from 195 pA to 70 pA per pixel with -0.1 V bias at 300 K temperature and 175 pA to 39 pA per pixel at 290 K. Using the dark current modeling, determined GR currents observed to be decreased by more than 90%. The feasibility of this structure is discussed whether it is possible to be implemented on focal plane arrays (FPAs).
Benzer Tezler
- a-SiOx:H ve kristal silisyumdan (c-Si) oluşan a-SiOx:H/c-Si heteroeklem güneş pillerinin fabrikasyonunu ve karakterizasyonu
The characterisation and fabrication of a-SiOx:H/c-Si heterojunction solar cells
OKAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÖZDEMİR
DOÇ. DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ
- Electrical, optical, and noise characterizations of mwir type-ii inas/gasb superlattice single pixel detectors
Mwır tip-ıı ınas/gasb süperörgü tek piksel dedektörlerin elektriksel, optiksel ve gürültü karakterizasyonları
KUTLU KUTLUER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Nikel köpüklerin ergimiş KOH içerisinde anodik oksidasyonu ile süperkapasitör uygulamaları için elektroaktif nikel oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of electroactive nickel oxides grown on nickel foam by anodic oxidation in KOH melts for supercapacitor applications
NAZLI İREM TOKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Kendiliğinden biriken tek tabaka (SAM) tekniğinin organik alan etkili transistörlerin performansı üzerine etkisi
The effect of self assembled monolayer (SAM) technique on the performance of organic field effect transistors
TUĞBAHAN YILMAZ ALIÇ
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT KUŞ
- Optimization of phosphorus emitter using POCl3 diffusion for PERC cells
PERC tipi hücreler için POCl3 difüzyonu ile emitör optimizasyonu
AHMET EMİN KEÇECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ