Design and characteristics of high performance long wavelength type-2 superlattice sensors
Yüksek performanslı uzun dalgaboyu tip-2 süperörgü sensörlerin dizayn ve karakteristikleri
- Tez No: 849172
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPAN BEK, DR. YETKİN ARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Tip-2 Süperörgüler (T2SÖ'ler), yüksek performans vaatleri nedeniyle askeri uygulamalardan günlük uygulamalara kadar gelecekteki kızılötesi operasyonlar için büyük umut vaat etmektedir. Yalnızca yapısal tasarım için değil aynı zamanda büyütme mekaniği için de karmaşık teorik değerlendirmeleri içerseler bile, T2SÖ'ler detektör özelliklerinin hedeflenen performans parametrelerine göre ayarlanmasında esneklik sunmaktadırlar. 2010'lu yıllardan itibaren hızlı bir şekilde yüksek performanslı Tip-2 Süperörgü sensörler üretilmeye başlanmış ve birçok ülke hem teknolojiyi elde etmeye hem de mevcut bilgiyi geliştirmeye odaklanmıştır. Nitelikli dedektörler ve termal kameralar artık hem Orta Dalga Boyu Kızılötesi Bölge (ODK) hem de Uzun Dalga Boyu Kızılötesi Bölge (UDK) markette sunulmaktadır. Ancak UDK'daki bant aralığının daha küçük olması nedeniyle LWIR T2SL'lerin büyütülmesi ve üretimi hala geliştirilecek önemli bir konudur. Bu tez çalışmasında, UDK Tip-2 InAs/GaSb Süperörgülerin tasarım yaklaşımları, üretim ve karakterizasyon aşamaları incelenmektedir. İki farklı epikatman tasarlanarak hem büyük boyutlu test detektörlerinde hem de Odak Düzlemi Dizini (ODD) seviyelerinde elektriksel-optik performansları karşılaştırılmaktadır. ODD'ler için 15 μm piksel adımlı 640x512 formatı uygulanmaktadır. Karanlık akım, tepkisellik, Gürültüye Eşdeğer Sıcaklık Farkı (GESF) ve işlevsellik açısından üstün performansa ulaşmak için farklı üretim yaklaşımları uygulanmaktadır. 9.3 μm kesim dalgaboyuna sahip epikatmandan geliştirilmiş mikro fabrikasyon yöntemleri ile üretilen geniş alanlı diyotlarda 10^-3 A/cm^2 karanlık akım yoğunluğu elde edilirken, hibritleştirilmiş ODD'ler 92% işlevsellik ve f/2.0 optik ile 45 mK GESF elde edilmiştir. Her iki epikatman tasarımından elde edilen görüntüler ve diyot karakterizasyon sonuçları sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Type-2 Superlattices (T2SLs) show great prospects for future infrared operations ranging from military to daily based applications due to their high-performance promises. Even if they include complex theoretical considerations not only for structural design but also for growth mechanisms, they offer flexibility to tune conditions according to the target performance parameters. Starting from the 2010s, high-performance Type-2 Superlattice sensors were fabricated, and many countries focused on obtaining technology and improving existing capabilities. Qualified detectors and thermal cameras are now available in the market in both the mid-wavelength infrared region (MWIR) and long-wavelength infrared region (LWIR). However, due to the smaller bandgap in LWIR, the growth and fabrication of LWIR T2SLs are still significant topics to be developed. In the thesis, LWIR InAs/GaSb Type-2 Superlattices are investigated in terms of design considerations, fabrication, and characterization. Two different LWIR T2SL epilayers were designed, and their electro-optical performances were compared at both large-sized test detectors and Focal Plane Array levels. 640x512 format with a 15 µm pixel pitch was implemented for FPAs. Different production approaches were tried to achieve ultimate performance regarding dark current, responsivity, Noise Equivalent Temperature Difference (NETD), and operability. The large area diodes from the 9.3 µm-cut-off-epilayer yielded 1x10^-3 A/cm^2 dark current densities, while FPAs that hybridized with ROIC showed 45 mK NETD with f/2.0 optics and 92% operability. The acquired images and diode characterization results from both epilayer designs will be provided.
Benzer Tezler
- UV Işınlarıın koliform bakteri üzerindeki inaktivasyon ve fotoreaktivasyon etkisi
Başlık çevirisi yok
S.NİHAL ERENLER
- Poly(Phenylenevinylene)s as sensitizers for visible light induced cationic polymerization
Poli(Fenilen vinilen) türevlerinin görünür bölgede katyonik polimerizasyon için fotobaşlatıcı olarak kullanımı
SEMİH ERDUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Genişbandlı mikroşerit güç bölücü tasarımı
Broadband microstrip power divider design
ALEV AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. OSMAN PALAMUTÇUOĞULLARI
- 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
- Led ve konvansiyonel ışık kaynaklı yol aydınlatma armatürlerinin ışıksal, elektriksel ve ekonomik açıdan incelenmesi
Investigation of road lighting luminaires with led and conventional light source in terms of luminous, electrical and economic
RAMAZAN AYAZ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ADEM ÜNAL