AlxGa1-xN/GaN 2 boyutlu elektron gazının elektriksel ve optiksel özellikleri arasındaki ilişkinin incelenmesi
Electrical and optical characterization of 2 DEG in AlxGa1-xN/GaN heterostructure
- Tez No: 131634
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ TEKE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektriksel özellikler, Elektron gazı, Fotolüminesans, Optik özellikler, Saçılma, Electrical properties, Electron gas, Photoluminescence, Optical properties, Scattering
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET AIxGaı.xN/GaN heteroyapüardaki 2BEG -nin Elektriksel ve Optiksel karakterizasyonu Salih Tolga Bayrak Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı (Tez Danışmanı : Yrd. Doç. Dr Ali TEKE) Balıkesir, Kasım 2003 Bu çalışmada Modülasyon katkılı AlGaN/GaN heteroyapüarda gözlenen 2 Boyutlu Elektron Gazının (2BEG) elektriksel ve optiksel özellikleri incelenmiştir. Fotolüminesans çalışmalarıyla 2 BEG 'den kaynaklanan optiksel geçiş, sıcaklığa ve uyarım şiddetine bağlı olarak incelenmiştir. Bu teknikle, iletim bandındaki kuantize olmuş enerji düzeyleri ile valans bandındaki foto-uyanlmış deşikler arasındaki ışınsal tekrar birleşme olayı gözlenmiştir. FL spektrumundaki gözlenen bu pik, sıcaklık arttığında hızlı bir azalma göstermiştir ve 70 K civarında kaybolmuştur. Aynı zamanda uyarım şiddeti artırıldığında 2 BEG geçişiyle ilgili pik enerji konumunda maviye doğru bir kayma gözlenmiştir. Bunun sebebi de çok iyi bilinen taşıyıcıların perdeleme etkisidir. Elektriksel karakterizasyon için kullanılan teknik, sıcaklığa bağlı Hail etkisi ölçümleridir. Numunemiz, van der Pauw geometrisine sahiptir. İki önemli parametre, mobilite ve elektron konsantrasyonu detaylı olarak mcelenmiştir ve aynı zamanda yüksek ve düşük sıcaklıklarda mobiliteyi sınırlayan saçılma mekanizmaları tartışılmıştır. Bu ölçümler sonucu; düşük sıcaklıklar için ara yüzey pürüzlülüğü, dislokasyon ve alaşım saçılmasının, yüksek sıcaklıklar için ise LO fonon saçılmasının mobilite üzerindeki başlan mekanizmalar olduğu görülmüştür. AlGaN/GaN heteroarayüzeyinde 2 BEG oluştuğunun bir diğer kamu olarak numune elektriksel ve optiksel ölçümler için KOH ile dağlanmıştır (etching). Bu nedenle normal olarak büyütülen ve dağlanan numunelerin elektriksel ve optiksel özellikleri karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçların bu çalışmada bahsedilen konuyu çok iyi desteklediği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Electrical and optical characterization of 2DEG in AlGaN/GaN hetrostructure Salih Tolga Bayrak Balıkesir University, Institute of Science Physics Department (Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Ali TEKE) Balıkesir, 2003 In this work, electrical and optical properties of a modulation doped 2- Dimensional Electron Gas (2-DEG) in AlGaN/GaN heterostructure was investigated. Optical transition arising from 2-DEG has been revealed by temperature and excitation dependent photoluminescence study. We observed a typical characteristic of the radiative recombination related to the transition between quantized energy levels in the conduction and foto-excited holes in valance band. This peak in PL spectra rapidly diminished as the temperature increases and disappeared at about 70 K. By increasing the excitation density blue-shift was also observed in peak energy position of the 2DEG related transition due to the well known screened effect of the carriers. Electrical characterization has been carried out by temperature dependent Hall effect measurements. The sample was fabricated in van der Pauw geometry. Two main parameters, mobility and electron concentration, was studied in detail and the scattering mechanisms limiting the electron mobility at low and high temperatures was also discussed. It is believed that the interface roughness, dislocation and alloy scattering was considered as the dominant mechanisms at low temperature, and together with LO phonon scattering at high temperatures. As a further proof for the formation of the 2-DEG in AlGaN/GaN heterointerface, the sample was etched by KOH for electrical and optical measurements. So, the comparison of both electrical and optical properties of the as-grown and etched samples demonstrated excellent correlation and strong support for the phenomena proposed in this work.
Benzer Tezler
- The growth, fabrication and characterisation of high performance AlxGa1-xN metal-semiconducto-metal photodiodes
Yüksek performanslı AlxGa1-xN metal-yarıiletken-metal fotodiyotların büyütülmesi, üretilmesi ve karakterizasyonu
SERKAN BÜTÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EKMEL ÖZBAY
- AlxGa1-xN based solar blind Schottky photodiodes
AlxGa1-xN tabanlı güneş körü Schottky fotodiyotlar
TURGUT TUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. EKMEL ÖZBAY
- AlxGa1-xAs ve InxGa1-xN tabakalı yarı iletken yapıların optik ve yapısal özelliklerinin tayini
Optical and structural analysis of AlxGa1-xAs and InxGa1-xN layered semiconductor structures
SABİT KORCAK
Doktora
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- GaN/AlGaN-based UV photodetectors wıth performances exceedıng the pmts
Pmt performansını geçen GaN/AlGaN-tabanlı UV fotodedektörler
TURGUT TUT
Doktora
İngilizce
2008
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- High performance AlxGa1-xN based UV photodetectors for visible/solar-blind applications
Görünür/güneş körü uygulamalar için yüksek performanslı AlxGa1-xN temelli mor-ötesi fotodetektörler
NECMİ BIYIKLI
Doktora
İngilizce
2004
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. EKMEL ÖZBAY
PROF. ORHAN AYTÜR