N-polar III- nitride optoelectronic devices
N-polar III-nitrür optoelektronik aygıtlar
- Tez No: 745126
- Danışmanlar: PROF. DR. SIDDHARTH RAJAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The Ohio State University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 45
Özet
III-Nitrür yarı iletkenleri, 0,7 ila 6,2 eV arasında ayarlanabilir bir doğrudan bant aralığına sahiptir, bu da onları özellikle optoelektronik için en kullanışlı malzeme sistemlerinden biri yapar. Güneş pili uygulamaları ile ilgili olarak, en yüksek verimler tarafından rapor edilmiştir. InGaP/(In)GaAs/Ge çok eklemli güneş pilleri kullanılarak. Bu malzeme sistemi sınırlı olduğundan 1,86 eV civarında InGaP için en geniş uygulanabilir bant aralığına sahip, en yüksek güneş pili verimlilik, 2.3 eV civarında bir bant aralığına sahip güneş pillerinin eksikliği ile sınırlandırılmıştır.Bu araştırmada, 2.3 eV InGaN p-i-n güneş pilleri simüle edilmiş ve gösterilmiştir. içsel katman kalınlığının optimum kalınlığı, azınlık taşıyıcıların güçlü bir işlevidir hareketlilik ve ömür. Sonuçlar, InGaN p-n eklemli güneş enerjisinin verimliliğinin hücreler, optimize edilmiş p-i-n tasarımları kullanılarak ~%35 artırılabilir. III nitrürler, ışık yayan diyot (LED) uygulamaları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Çeşitli kristal düzlemlerde büyütülen cihazlar üzerinde araştırmalar yapılmıştır; (Ga-polar), yarı-polar ve polar olmayan düzlemler. Ancak, bilgilerimize dayanarak, c-düzleminin Npolar yönelimi hem teorik hem de deneysel olarak çalışılmamıştır. Bu nedenle, bu raporda, Silvaco Atlas simülasyonları hem Ga-polar hem de N-polar tek kuantum kuyusu mavi LED'ler için gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, N-kutuplu LED'ler, ~ 1V daha az açma voltajı ile Ga-polar LED'lere kıyasla çok daha az elektron ve delik taşma akımı gösterdi. Deneysel kısımda, ilk N-kutuplu yeşil led'nin moleküler ışın epitaksisi (MBE) tarafından büyütüldüğü gösterilmiştir. Cihaz 564,5 ila 540 nm arasında değişen tepe emisyon dalga boyları gösterdi. Sürücü akımı 180 A/cm2'ye yükseltildiğinden yarı maksimumda tam genişlik 74'ten 63 nm'ye düşürüldü.
Özet (Çeviri)
III-Nitride semiconductors have a tunable direct band gap starting from 0.7 to 6.2 eV, which makes them one of the most useful material systems especially for optoelectronic applications. Regarding to the solar cell applications, the highest efficiencies have been reported by using InGaP/(In)GaAs/Ge multi-junction solar cells. Since this material system is limited with a widest applicable band gap for InGaP around 1.86 eV, highest solar cell efficiencies has been limited by lack of solar cells having a band gap around 2.3 eV. In this research, 2.3 eV InGaN p-i-n solar cells has been simulated and shown that the optimum thickness of the intrinsic layer thickness is a strong function of minority carrier mobility and lifetime. The results indicated that efficiency of InGaN p-n junction solar cells can be enhanced ~35% by using optimized p-i-n designs. III-Nitrides have been widely used for light emitting diode (LED) applications. The researches have been conducted on devices grown various crystal planes including c- (Ga-polar), semi-polar and non-polar planes. However, based on our knowledge, the N-polar orientation of c-plane has not been studied both theoretically and experimentally. Thus, in this report, the Silvaco Atlas simulations have been carried out for both Ga-polar and N-polar single quantum well blue LEDs. The results have pointed out that N-polar LEDs show much less electron and hole overflow current with ~ 1V less turn-on voltage operation compared to Ga-polar LEDs. In the experimental part, the first N-polar green led grown by molecular beam epitaxy (MBE) has been demonstrated. The device showed peak emission wavelengths varying from 564.5 to 540 nm. The full width at half maximum reduced from 74 to 63 nm as the drive current was increased to 180 A/cm2.
Benzer Tezler
- Nanoscale electron transport engineering for GaN optoelectronic devices
Başlık çevirisi yok
FATİH AKYOL
Doktora
İngilizce
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolThe Ohio State UniversityProf. SIDDHARTH RAJAN
- AlN yarıiletken bileşiğinin iletim özelliklerinin Monte Carlo Yöntemi ile incelenmesi
Monte Carlo study of electron transport properties of AlN compound semiconductor
NİLGÜN EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER ÖZBAŞ
- Çitosan-graft-poliakrilonitril/bor nanobiyokompozit sentezi
Bionanocomposite synthesis of chitosan-graft-polyacrylonitrile / boron
NERMİN SİMGE ÖZTEKİN
- Robot kolların geleneksel ve dinamik kontrolu
Başlık çevirisi yok
HASAN PALAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. KEMAL SARIOĞLU
- Organo-kil bileşiklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve 2,4-D'nin çözeltiden adsorpsiyonunda kullanılması
Başlık çevirisi yok
GÜLTEN AKÇAY