Geri Dön

Bandgap simulation for type-II superlattice semiconductor photodetectors

Tip-II süperörgü yarıiletken fotodedektörler için bant aralığı simülasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 920524
  2. Yazar: BORA ÇAKIROĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR SERİNCAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 123

Özet

Bu çalışmada, GaSb/InAs katmanlı InSb ara yüzlü tip-II süperörgü (T2SL) yarıiletken fotodedektör yapıları incelenmiş ve bu nanoyapıların bant yapısı hesaplamaları, MATLAB üzerinde çalışan simülasyon programı ile hesaplanmıştır. Çalışmada, k·p pertürbasyon metodu, etkin kütle yaklaşımı, ampirik psödopotansiyel metodu ve yoğunluk fonksiyonel teorisi gibi yöntemler arasından çok ince (≤ 1 Monolayer) arayüz kalınlıklarındaki bant yapısı hesaplamalarında daha üstün doğruluk derecesi sağlaması nedeni ile ampirik sıkı bağlanma metodu (empirical tight binding method, ETBM) kullanılmıştır. Her bir yapı için çalıştırılan simülasyon, yarıiletken bant yapısı hesaplamalarının doğrulaması için teorik (hesaplanan) ve Nanoboyut Araştırma Laboratuvarı'nda yapılan deneysel sonuçların karşılaştırılması ile teyit edilmiştir. Simülasyon hesapları, süperörgü katman kalınlıklarının ve arayüz kalınlıklarının T2SL bant yapısı ve dalga boyu üzerindeki etkisini göstermiştir. Arayüz katmanları için ise simülasyon programında yeni bir hesaplama yaklaşımı geliştirilmiştir. Son olarak, gelecek çalışma önerileri olarak, orta-kızılötesi T2SL ve uzun-kızılötesi T2SL fotodedektör yapı tasarımları önerilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, GaSb/InAs based type-II superlattice (T2SL) semiconductor photodetector structures with InSb interface layers has been investigated and the band structure of T2SL semiconductor nanostructures have been calculated via a simulation program which operates in MATLAB. The empirical tight binding method (ETBM) which was selected from several band structure computation methods including the k·p perturbation method, envelope function approximation, empirical pseudopotential method, and density functional theory was used in the simulation program due to its superior accuracy in calculating the band structure of superlattice semiconductors with very thin (≤ 1 ML) interface layers. The verification of the simulation band structure computing iterations for each structure was confirmed by the comparison of the theoretical (calculated) and experimental results which were obtained from the previous studies in the Nanoboyut Research Laboratory. The simulation computations clearly demonstrated the impact of both superlattice layer thickness and interface layer thickness on the band structure and cut-off wavelength of the T2SL photodetector semiconductors. For the interface layers, a new calculation approach has been developed to enhance the simulation program. Finally, designs for mid-wave infrared T2SL and long-wave infrared T2SL photodetector structures have been suggested for the future studies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    861061

    Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices

    Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru

    BETÜL TEYMUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    EnerjiDuke University

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ

  2. Tez No

    421103

    Synthesis of copper zinc tin sulfide CZT(S,Se) with solution based method and formation and characterization of CZT(S,Se) thin films for photovoltaic application

    Solüsyon yöntemiyle CZTS sentezi ve fotovoltaik devreler için CZTS ince film oluşturma ve film özelliklerini inceleme

    RIDVAN ERĞUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF ÜLKÜ ARICI

  3. Tez No

    844377

    Biyomedikal cihazlarda 5G frekans bandı girişimini bastırmak için frekans seçici yüzey ile filtre tasarımı

    Design of a frequency selective surface filter to suppress 5G frequency band interference in biomedical devices

    MEHMET ENİS KARTAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİLAL TÜTÜNCÜ

  4. Tez No

    733573

    Simulation of betavoltaic batteries with geant4

    Betavoltaik pillerin geant4 programı ile benzetimi

    BERRİN CANKILIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSKENDER ATİLLA REYHANCAN

  5. Tez No

    767946

    Design and simulation of microstrip antenna with tuneable notch-band characteristic for uwb applications based on graphene material

    Grafen malzemesine dayalı UWB uygulamaları için ayarlanabilir çintik bandı karakteristikli mikro şerit anten tasarımı ve simülasyonu

    ZAINAB RAWAN ABDULRAHEEM ALOBAIDI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEFER KURNAZ

Geri Dön