(In)GaN çok kuantum kuyulu ışık saçan diyotlarda atomik tabaka biriktirme ile pasivasyonun kaçak akıma etkileri
Effects of atomik layer deposition passivation on leakage current in (In) GaN multi-quantum well light emitting diodes
- Tez No: 927525
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA AYDINLI, DOÇ. DR. ALPAN BEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Optik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Galyum Nitrür (GaN) / İndium Galyum Nitrür (InGaN) tabanlı ışık saçan diyotların (light emitting diode - LED) üretiminde sık görülen sorunlardan biri kaçak akımdır. Kaçak akım dış kuantum verimi düşürür. Kaçak akım epitaksiyel büyütme sırasında oluşan kusurlar nedeniyle olabileceği gibi mikro-fabrikasyon sırasında mesa yapısı aşındırıldıktan sonra ortaya çıkan yüzey durumları nedeniyle de oluşabilir. Mesa duvarlarında kuru veya yaş aşındırma sonrası ortaya çıkan sallanan bağlar (dangling bonds) çeşitli ince film kaplamalarla pasifize edilebilir. Bu tez çalışmasında atomik tabaka biriktirme (ALD) ile kaplanan alüminyum oksit (Al2O3) filmlerin yan duvarlarda oluşan yüzey durumlarını pasivasyon etkisi araştırılmıştır. Çalışmada mesa aşındırmasının kaçak akıma etkisini göstermek için 3-4 ve 6'lı yapıda yan duvara sahip LED'ler üretilmiştir. Plazma destekli kimyasal buhar biriktirme (PECVD) ile yan duvar pasivasyonu yapılan LED'ler ALD ile büyütülen filmlerle pasivasyonu yapılan LED'lerle karşılaştırılmıştır. ALD ile yapılan pasivasyonların PECVD ile yapılan pasivasyonlara göre daha düşük kaçak akıma neden olduğu gözlenmiştir. Ayrıca ışık çıkarma gücü ve ışık yoğunluğu da ALD ile pasivasyonu yapılan LED'lerde daha iyi olduğu ve ALD'nin yan duvarda oluşan yüzey kusurlarını daha iyi pasive ederek LED'ler hem optik hem de elekriksel iyileştirmeler yaparak kullanım ömürlerini arttırdığı gözlenmiştir. Son olarak kaçak akımın azalmasına neden olan mekanizmalar tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
One of the frequent problems seen in the production of Gallium Nitride (GaN) / Indium Gallium Nitride (InGaN)-based light emitting diodes (LEDs) is leakage current. Leakage current lowers the external quantum efficiency. It may occur due to the defects during epitaxial growth, or due to surface defects that ocur after the mesa structure has been etched during micro-fabrication. In this study, three, four- and six-sidewall LEDs were produced to show the effect of mesa etch on leakage current. Among them, LEDs in six-shaped structure had the highest leakage current. Dangling bonds that appear after dry or wet etching of mesa walls can be passivated with various thin film coatings. The passivation effect of aluminum oxide (AI2O3) films coated with atomic layer deposition (ALD) on the surface states of the side walls was investigated. LEDs with side wall passivation with plasma-assisted chemical vapor deposition (PECVD) were compared with LEDs passivated with ALD growth films. It has been observed that passivation with ALD caused less leakage current than that passivated with PECVD. Moreover, the light output power and light intensity are better in LEDs passivated with ALD. Surface defects on the side walls are passivated better with ALD, increasing the lifetime of the LEDs improving both optical and electrical characteristics. Finally, the study discusses the mechanisms that enables decrease of leakage current.
Benzer Tezler
- Electric field dependent optoelectronic nature of InGaN/GaN quantum structures and devices
InGaN/GaN kuvantum yapılarının ve aygıtlarının elektrik alana bağlı optoelektronik doğası
EMRE SARI
Doktora
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- N-polar III- nitride optoelectronic devices
N-polar III-nitrür optoelektronik aygıtlar
FATİH AKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiThe Ohio State UniversityElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDHARTH RAJAN
- Rezonans kaviteli ve iç kazançlı GaInNas-tabanlı IR fotodedektör
Resonant cavity enhanced GaInNAs-based IR photodetector with gain
FAHRETTİN SARCAN
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EROL
- Kutuplanmanın çoklu yapıların elektronik özeliklerine etkisinin monte carlo yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the effect polarization on the electronic properties of heterostructures by the monte carlo method
MEHTAP DEMİR
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. METİN ÖZDEMİR
- GaN tabanlı heteroeklem yapıların magnetotransport özellikleri
Magnetotransport properties of GaN based heterostructures
AYDIN BAYRAKLI
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEZER FIRAT