Dark current mechanisms and passivation of InAsSb infrared photodiodes on alternative substrates
Alternatif tabanlar üzerindeki InAsSb kızılötesi fotodiyotların karanlık akım mekanizmaları ve pasivasyonu
- Tez No: 167146
- Danışmanlar: PROF.DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: fotodedektör, InAsSb, pasivasyon. Vll, photodetector, InAsSb, passivation
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZ ALTERNATİF TABANLAR ÜZERİNDEKİ InAsSb KIZILÖTESİ FOTODÎYOTLARIN KARANLIK AKIM MEKANİZMALARI VE PASİVASYONU ERSAGUN, Özlem Yüksek Lisans, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Cengiz BEŞİKÇİ Aralık 2005, 64 sayfa Bu tez galyum arsenik (GaAs) taban üzerinde moleküler ışın epitaksisi tekniğiyle büyütülen indiyum arsenik antimon (InAsı_xSbx) fotodedektörler üzerindeki detaylı karakterizasyonu rapor etmektedir. Bu tezde sülfür ve polyimide kombinasyonu ve tek katman polyimide pasivasyon filmleri olarak kullanılmıştır. Dedektör performansının değerlendirilmesi ve yukarıdaki pasivasyon tekniklerinin karşılaştırılması için iki farklı epitaksiyel katman yapısı kullanılmıştır. Optik ölçüm sonuçlan ilk yapı için Sb mol oranının 0.13 ve kesim dalga boyunun 80 K sıcaklıkta 4. 1 (im civarında olduğunu göstermiştir. İkinci yapıda Sb mol oranı 0.2 ve 77 K sıcaklıktaki kesim dalga boyu 4.8 um olarak gözlenmiştir. Detaylı elektriksel ve optik karakterizasyonlar 33x33 um2 alanlı test diyotlan üzerinde yapılmıştır. Birinci ve ikinci yapılar için fotodiyotların 80 K sıcaklıkta dedektivite VIdeğerleri sırasıyla ~3.65xl010 ve ~1.22xl010 cmHz1/2/W olarak ölçülmüştür. Her iki yapıda da 80 K sıcaklıkta tuzak yardımlı tünelleme mekanizmasından kaynaklanan dikkate değer ölçüde l/f gürültü akımı gözlenmiştir. Karanlık akım modellemesi çalışması, her iki yapı için de ters eğimleme gerilimleri altında karanlık akımın paralel ve tuzak yardımlı tünelleme mekanizmalarıyla belirlendiğini göstermiştir. Her iki epikatman yapı üzerinde fabrike edilen değişik alanlı dedektörlerin karanlık akım analizleri, küçük alanlı (33x33 [Am2) dedektörlerde ters eğimleme akımının her iki pasivasyon katmam için de çoğunlukla yüzey kaçakları tarafından oluşturulduğunu ortaya çıkarmıştır. Bununla birlikte, çift katmanla (polyimide ve sülfür ) pasive edilmiş dedektörler için yüzey akımının katkısının daha az olduğu gözlenmiş ve bu pasivasyon tekniğinin daha uygun olduğu izlenimine varılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DARK CURRENT MECHANISMS AND PASSIVATION OF InAsSb INFRARED PHOTODIODES ON ALTERNATIVE SUBSTRATES ERSAGUN, Özlem M.Sc, Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Cengiz BEŞİKÇİ December 2005, 64 pages This thesis reports a detailed characterization of indium arsenide antimonide (rnAsi. xSbx) photodetectors grown on gallium arsenide (GaAs) substrate by molecular beam epitaxy. A combination of polyimide and sulphur and a single layer of polyimide were used as passivation films in this study. Two different epilayer structures were used for assessing the detector performance and comparing the above passivation layers. For the first structure, the optical measurements revealed that Sb mole fraction was 0.13 and the cut-off wavelength was around 4.1 urn at 80 K. The Sb mole fraction of the second structure was 0.2, and the 77 K cut-off wavelength was 4.8 um. Detailed electrical and optical characterizations were performed on 33x33 [Am2 test diodes. The photodiodes yielded peak detectivities of ~3.65xl010 and ~1.22xl010 cmHz1/2/W at 80 K for the first and second structures, respectively. Considerable l/f noise current related with trap-assisted tunneling IVmechanism was observed in both structures at 80 K. Dark current modeling study showed that the dark current was dominated by the shunt and trap-assisted tunneling mechanisms throughout the entire reverse bias voltages for both detectors. The dark current analysis of variable area detectors fabricated with both epilayer structures revealed that the reverse bias current was mainly generated by the surface leakage in small sized (33x33 |xm2) detectors for both passivation layers. However, the surface current contribution was observed to be lower for the double layer (polyimide and sulphur) passivated detectors suggesting that it is a better passivation technique.
Benzer Tezler
- Long wavelength infrared mercury cadmium telluride photodiodes and focal plane arrays
Uzun dalgaboyu kızılötesi cıva kadmiyum tellür fotodiyot ve odak düzlem matrisleri
BURAK AŞICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- N-GaSb/n-GalnAsSb/N-GaAlAsSb izotip heteroyapıların elektrik ve fotoelektrik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MEHMET ÖZER
Doktora
Türkçe
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUHİTDİN AHMETOĞLU
- Metal-yalıtkan-yarı iletken yapıdaki gözenekli silisyum güneş pillerinin elektriksel karakteristikleri
Electrical characteristics of porous silicon solar cells at metal-insulator-semiconductor structure
ÖZGE TÜZÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ŞENER OKTİK
- İnvestigation of thin film Cds/CdTe heterojunction devices
İnce film n-cds/p-CdTe heteroeklem aygıtların incelenmesi
HABİBE MAMIKOĞLU
Doktora
İngilizce
1994
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM ERÇELEBİ
- Sol-Jel metoduyla hazırlanan metaloksit filmlerin yapısal ve elektriksel karakterizasyonu
Structural and electrical characterization of Sol-Gel derived metal-oxide films
DİLEK TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL
YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ