High speed and high efficiency infrared photodetectors
Yüksek hızlı ve yüksek verimli kızılötesi fotodedektörler
- Tez No: 184695
- Danışmanlar: PROF. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotodedektör, yüksek hız, yüksek verim, resonant çınlaçarttırımı, kızılötesi dalgaboyları.iv, Photodetector, high speed, high efficiency, resonant cavityenhancement, infrared wavelengths.ii
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖzetYÜKSEK HIZLI VE YÜKSEK VERİMLİ KIZILÖTESİFOTODEDEKTÖRLERİbrahim KimukinFizik DoktoraTez Yöneticisi: Prof. Ekmel ÖzbayAralık 2004Telekomnikasyon sistemlerine ilginin artması yüksek performanslı elemanlarınüretimiyle sonuçlanmıştır. Fotodedektörler optoelektronik entegre devrelerin vefiber iletiim sistemlerinin önemli bir parçasıdır. Resonant çınlaç arttırımıtekniğinini InGaAs temelli p-i-n tipi fotodedektörleri geliştirmek için kullandık.Dedektörlerin 1572 nm'deki %66 tepe kuantum verimi rezonatörsüz benzer birdedektöre göre 3 kat fazladır. Dedektörler aynı zamanda 28 GHz 3-dB bantralığınaiiisahiptir, ki bu değerler InGaAs temelli düşey fotodedektörler için en iyisonuçlardan biridir.Yüksek hızlı fotodedektörlere ilgi sadece fiber optic ağlar ile sınırlı değildir.Yakın zamanda havadan data iletimi kolay kurulum ve değişken yapılarındandolayı populer hale gelmiştir. Hernekadar şu anda kullanılan sistemler 840 nm ve1550 nm de çalışsa da, orta-kızılötesi dalagaboylarının avantajı yüksek hızlı lazerve fotodedektörlerin üretimine sebep olacaktır. InSb temelli p-i-n tipi dedektörlerorta-kızılötesi dalagaboylarında (3 ten 5 µm'ye) kullanılmak üzere üretiliptestedildi. Dedektör katmanları yarı-yalıtkan GaAs altaşın üzerine moleküler ışındemeti metodu ile büyütüldü. Dedektörler sıfır volt civarında düşük karanlık akımve yüksek dirence sahiptiler. 60 µm çaplı dedektörlerin hassasiyeti 7.98Ã109 cmHz1/2/W olarak ölçüldü. Son olarak yüksek hız ölçümlerine göre 30 µm ve 60 µmçaplı dedektörlerin hızları sırasıyla 8.5 GHz ve 6.0 GHz'tir.
Özet (Çeviri)
AbstractHIGH SPEED AND HIGH EFFICIENCY INFRAREDPHOTODETECTORSİbrahim KimukinPh. D. in PhysicsSupervisor: Prof. Ekmel ÖzbayDecember 2004The increasing demand for telecommunication systems resulted in productionof high performance components. Photodetectors are essential components ofoptoelectronic integrated circuits and fiber optic communication systems. Wesuccessfully used resonant cavity enhancement technique to improve InGaAsbased p-i-n photodetectors. The detectors had 66% peak quantum efficiency at1572 nm which showed 3 fold increases with respect to similar photodetectorwithout resonant cavity. The detectors had 28 GHz 3-dB bandwidth at the sametime. The bandwidth efficiency product for these detectors was 18.5 GHz, which isone of the best results for InGaAs based vertical photodetector.The interest in high speed photodetectors is not limited to fiber optic networks.In the recent years, data communication through the air has become popular due toiease of installation and flexibility of these systems. Although the current systemsstill operate at 840 nm or 1550 nm wavelengths, the advantage of mid-infraredwavelengths will result in the production of high speed lasers and photodetectors.InSb based p-i-n type photodetectors were fabricated and tested for the operationin the mid-infrared (3 to 5 µm) wavelength range. The epitaxial layers were grownon semi-insulating GaAs substrate by molecular beam epitaxy method. Thedetectors had low dark noise and high differential resistance around zero bias.Also the responsivity measurements showed 49% quantum efficiency. Thedetectivity was measured as 7.98Ã109 cm Hz1/2/W for 60 µm diameter detectors.Finally the high speed measurements showed 8.5 and 6.0 GHz bandwidth for 30µm and 60 µm diameter detectors, respectively.
Benzer Tezler
- Yolcu taşıtlarının iklimlendirilmesi
Air conditioning of passenger vehicles
MERT BATIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERİDUN ÖZGÜÇ
- Isıtma araçlarının gelişimi ve elektrikli bir ısıtma aracının belirli gereksinimlere göre tasarlanması
Evolution of heaters and designing a heating device for specific needs
HÜLYA ALTUĞ
- Uzaktan algılama verileriyle orman yangını analizi
Forest fire analysis with remote sensing data
COŞKUN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ SUNAR
- Sol-Gel Ta2 Os filmlerinin optik ve yapısal özellikleri
Optical and structural properties of sol-gel derived Ta2 Os films
FARHAD E. GHODSİ
- Yerel kızılötesi ağlarda optik güç dağılımının incelenmesi
The Examination of optical power distribution in local infrared networks
AYTÜL BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. H. HALDUN GÖKTAŞ