Delta katkılı yarıiletkenlerde elektronların taşınım özelliklerinin Monte Carlo yöntemi ile incelenmesi
Examining the transport properties of electrons in delta doped semiconductors with the Monte Carlo method
- Tez No: 865962
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BERRİN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Bir yarıiletken malzemenin delta katkılaması sonucu oluşan kuyuya hapsedilen elektronlar yarı iki boyutlu bir elektron gazı (2BEG) oluştururlar. Bu tez çalışmasında oluşan bu iki boyutlu elektron gazının taşınım özellikleri ve taşıyıcı (elektron) mobilitesi Monte Carlo yöntemi ile değişik sıcaklık, katkılama oranı, katkılama geometrisi ve malzeme parametreleri için bulunmuştur. Belirtilen yapı için önce Schrödinger ve Poisson denklemleri kendi içinde uyumlu olarak çözülmüştür. Bu çözümde elektronların içine hapsolduğu potansiyel enerji profili, enerji seviyeleri, her seviyede tutulan elektron yoğunluğu ve her seviyeye karşılık gelen dalga fonksiyonları Hartree ve etkin kütle yaklaşımları çerçevesinde çözülmüştür. Bulunan dalga fonksiyonları kullanılarak iki boyutlu elektronların akustik ve polar optik fononlardan kaynaklanan seviyelere karşılık gelen bantlar içinde ve bantlar arası saçılma oranları Fermi'nin altın kuralından faydalanılarak hesaplanmıştır. Bulunan saçılma oranları Monte Carlo hesaplamalarında kullanılarak elektronların malzeme düzlemine paralel uygulanan bir elektrik alanı altında taşınım özellikleri farklı sıcaklıklar için hesaplanmıştır. Elektronların zamana göre ortalama hızları ve ortalama kararlı hızları, taşıyıcıların ortalama kararlı hızlarının uygulanan alana göre değişimi sayısal yöntemlerle bulunmuştur. Son olarak hız-uygulanan alan eğrilerinden faydalanılarak mobilite (devingenlik) hesabı yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Electrons trapped in the well formed by delta doping of a semiconductor material form a quasi-two-dimensional electron gas (2BEG). In this thesis study, the transport properties and carrier (electron) mobility of this two-dimensional electron gas were found for different temperatures, doping ratio, doping geometry and material parameters using the Monte Carlo method. For the specified structure, Schrödinger and Poisson equations were first solved self-consistently. In this solution, the potential energy profile in which the electrons are trapped, the energy levels, the electron density at each level, and the wave functions corresponding to each level are solved within the framework of Hatree and effective mass approaches. Using the found wave functions, the scattering rates of two-dimensional electrons within and between energy bands corresponding to energy levels resulting from acoustic and polar optical phonons were calculated by using Fermi's golden rule. Using the found scattering rates in Monte Carlo calculations, the transport properties of electrons under an electric field applied parallel to the material plane were calculated for different temperatures. The average velocity of electrons as a function of time and their average steady state velocities, and the variation of the average steady state velocities of carriers as a function of the applied field, have been found by numerical methods. Finally, mobility calculation was made using the speed-applied field curves.
Benzer Tezler
- Delta katkılı yarı iletkenlerin elektronik özellikleri
Electronic properties of delta doped semiconductors
ÖZNUR SOYLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERRİN ÖZDEMİR
- Dörtlü delta katkılı GaAs kuantum kuyusunun optiksel özellikleri
GaAs quantum well with quadruple delta additiveoptical features
TUĞBA ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiOptik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH UNGAN
DR. HASSEN DAKHLAOUI
- Manyetik alan altındaki iki boyutlu elektron gazının kimyasal potansiyeli, ısı sığası ve manyetizasyonu
Oscillations of chemical potential, magnetizations and head capacity under magnetic field of two dimensional electron gas
MEHTAP TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERRİN ÖZDEMİR
- MBE ile büyütülen Si delta-katkılı GaAs'nin elektriksel ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical and structural properties of Si delta-doped GaAs grown by MBE
GÜLDEREN CANKUŞ AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- N-tipi Delta-katkılı GaAs yapılarda lineer ve lineer olmayan geçişler
Linear and nonlinear transitions in n-type Delta-doped GaAs structures
YASİN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÖZTÜRK