Bandgap simulation for type-II superlattice semiconductor photodetectors
Tip-II süperörgü yarıiletken fotodedektörler için bant aralığı simülasyonu
- Tez No: 920524
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR SERİNCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Mikrodalga görüntüleme ve tedavi sistemleri için anten tasarımı
Antenna design for microwave imaging and therapy systems
ANIL ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA YILMAZ ABDOLSAHEB
- Anahtarlamalı relüktans motorların matematik modelinin elde edilmesi ve simülasyonu
Başlık çevirisi yok
KEMAL ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- 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
2022
Makine MühendisliğiDuke UnıversıtyMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Yüksek güçlü IGBT'ler için kapı sürme devresi
Gate drive circuit for high power IGBTs
OSMAN TANRIVERDİ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM
- Poliimidlerin sentezi, karakterizasyonu ve bazı özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical examination of synthesis, characterization and some properties of polyimides
AHMET ÇAĞRI ATA