GaTe, GaTe:Er ve GaTe:Cu yarıiletkenlerinin büyütülmesi, elektriksel ve optik karakterizasyonu
Growth electrical and optical characterisation of GaTe, GaTe: Er and GaTe: Cu semiconductors
- Tez No: 83611
- Danışmanlar: PROF. DR. YAHYA KEMAL YOĞURTÇU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
ÖZET Günümüz teknolojisinde, yarıiletken tabanlı elektronik devre elemanları ve optoelektronik cihazlar büyük bir öneme sahiptirler. Bu devre elemanı ve cihazların yapımı için, taban malzeme olarak kullanılacak olan yarıiletkenin büyütülmesi ve işletim özelliklerin bilinmesi gerekir. Bu süreç, büyütme şartlarının optimizasyonunu ve fiziksel özelliklerin karakterizasyonunu ihtiva eder. Karakterizasyon işlemi, bir taraftan yapısal ve kimyasal özellikler arasındaki ilişkiye ait bilgilerin gelişmesine, diğer taraftan da elektronik etkilerin bilinmesine katkıda bulunur. Ayrıca, malzemenin temel özelliklerinin anlaşılması, cihaz tasarımı, geliştirilmesi ve üretimi için temel bilgileri sağlar. Bu çalışmada, yakın kızılötesi bölgede teknolojik uygulama potansiyeline sahip olan ve III-VI bileşik yarıiletkenleri içinde yer alan, GaTe yarıiletkeninin teknolojik uygulamaları için bilgi zeminini hazırlamak amaçlandı. GaTe, GaTe:Er (% 0.03 ve 0.3) ve GaTe:Cu (% 0.5) yarıiletken bileşikleri, Stockbarger tekniğine dayalı Doğrudan Katılaştırma metodu ile büyütüldü. Külçelerin kristal yapısı, x-ışını difraksiyonu ve yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelendi. Elektriksel ve optik özellikleri, sırasıyla sıcaklığa bağlı Hail etkisi ve özdireç, optik soğurma ve fotolüminesans teknikleri ile araştırıldı. Katkılı numunelerde özdirencin düştüğü, taşıyıcı konsantrasyonunun arttığı gözlendi. Bu sonuç, nadir toprak ve geçiş elementlerinin özellikleri ile açıklandı. Taşıyıcı hareketini etkileyen saçılma mekanizmasının homopolar optik fonon saçılması olduğu belirlendi. Nadir toprak elementi katkılanmış külçelerde anizotropinin azalması, tabakalar arasında yer alan yığın kusurlarının azalmasına ve bu elementlerin yüklü kirlilikler ile kompleksler kurmasına atfedildi. Soğurma ölçümlerinden, eksiton bağlanma enerjisi, çizgi genişliği ve diğer eksiton parametreleri belirlendi. Bant aralığının sıcaklıkla değişimini kontrol eden optik fonon enerjisi tanımlandı. Bantlar arası momentum matris elemanı belirlenerek, geçişin tipi tayin edildi. Soğurma kıyısındaki uzun dalga boyu kuyruklanması Urbach kuralı ile incelendi. Fotolüminesans ölçümlerinden, ışımalı geçiş mekanizmaları tanımlandı. Son olarak, sıcaklığın ve zamanın fonksiyonu olarak ısıl işlemin etkisi araştırıldı.
Özet (Çeviri)
11 SUMMARY Semiconductor based electronic circuit elements and optoelectronic devices have a great importance for todays technology. Growth and operation properties of semiconductors used as base material must be known. These processes include optimization of growth conditions and characterization of structural, optical and transport properties. Characterization process contributes to the improvement of the knowledge for the relation between structural and chemical properties on the one hand and electronic effects on the other. Also it provides the primary information for understanding of the physics of material, device design, improvement and manufacturing. In this study, it was aimed to build the base information for technological application of GaTe semiconductor having technological application potential in the near infrared region and belonging to the III- VI compound semiconductors. GaTe, GaTe:Er (% 0.03 and 0.3) and GaTe:Cu (% 0.5) semiconductor compounds were grown by Directional Freezing method based on Stockbarger technique. Crystal structures of the bulks were investigated by x-ray diffraction and surface morphology by scanning electron microscope (SEM). Electrical and optical properties were determined by the techniques of Hall effect and resistivity, optical absorption and photoluminescence as a function of temperature. It was observed that the resistivity decreases and the carrier concentration increases for the doped samples. This result was explained with the properties of rare earth and transition elements. Scattering mechanism affecting the carrier movement was determined to be homopolar optical scattering. Lowering of anisotropy for the rare earth doped bulks was associated with the decrease of the stacking faults between the layers and the formation of the complexes with charged impurities. Exciton binding energy, line-width and other exciton parameters were determined from the absorption measurements. The energy of phonons controlling the temperature variation of the band gap was identified. The kind of the transition was assigned by the determination of momentum matrix element between the bands. Long wave side tailing of the absorption edge was investigated with Urbach rule. Radiative transition mechanisms were identified from the photoluminescence measurements. The effect of annealing as a function of temperature and time was also investigated.
Benzer Tezler
- Hasankeyf Arkeopark alanına taşınan anıt eserler ve bunların yeniden turizme kazandırılması
The monuments moved to Hasankeyf Archaeopark and regaining them to tourism
İBRAHİM İNAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ArkeolojiBatman ÜniversitesiTurizm İşletmeciliği ve Sanat Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLRİZ KOZBE
- Investigation of SiO2 / P-Si structure by DLTS and various admittance techniques
SiO2 / P-Si yapısının DLTS ve çeşitli admıttans teknikleri ile belirlenmesi
SERHAT ÖZDER
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- İkinci harmonik şavaktan pompalamalı dağılmış parametreli karıştırıcı tasarımı
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA TUNA ORDU
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. OSMAN PALAMUSTÇUOĞULLARI
- İzmir ili dahilinde yapılan inşaatlarda kullanılan agregaların fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
GÜNNUR ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
ZiraatEge ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN ŞAHİN
- Three-phase pwm rectifier driving A dc motor with minimized in put harmonics
Üç-faz darbe genlik modülasyonlu doğrultucu ve A motor sürücü
ALİ TUĞRUL İŞLİER
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN ERSAK