Elastic and inelastic scattering enhanced spherical and rectangular silicon photodiodes in amorphous and crystalline liquids
Kristal ve amorf sıvılarda elastik ve elastik olmayan saçılma ile desteklenmiş yuvarlak ve düz yüzeyli silisyum ışık algılayıcıları
- Tez No: 397278
- Danışmanlar: Prof. Dr. ALİ SERPENGÜZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotodiyot, Işık saçılması, Lazer boyaları, Optik saçılma, İnelastik saçılma, İnkoherent saçılma, Photodiode, Light scattering, Laser dyes, Optical scattering, Inelastic scattering, Incoherent scattering
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Optoelektronik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Işık ve özdek birbiri ile etkileşimi sonucu ışığın soğurulması, saçılması, fotoışıma gibi olaylar ortaya çıkmaktadır. Bu etkileşimler ışığın dalgaboyu ile erkine bağlıyken aynı zamanda özdek parçacıklarının boyuna da bağlıdır. Bu çalışmada, ışığın saçılmasının incelenmesi için sıvı ortamında kullanılan silisyum ışık algılayıcılarda iyileştirme elde edilmesi amaçlanmıştır. Işık algılayıcıların elektriksel olarak incelenmesi amacıyla bir elektrik akım-gerilim düzeneği kurulmuştur. Bu düzenekte çeşitli özelliklerde sıvı ortamlarının yer aldığı bir küvet ve sıvıların uyarılması için 532 nm dalgaboyunda çalışan diyot uyarımlı katı durum lazeri ile birlikte ışık saçılması incelenmesi için ışık algılayıcıları kullanılmıştır. Kullanılan sıvılar, saf etanol, saf 5CB nematik evredeki sıvı örüt, ve bunların 0.1 mM rodamin 640 perklorat lazer boyası çözeltilerinden oluşmaktadır. Yapılan deneyler sonucunda sıvı örüt ve lazer boyası çözeltisinde elastik olmayan ışık saçılımı ve fotoışıma gözlemlenmiştir. Düz yüzeyli ve yuvarlak yüzeyli ışık algılayıcılarının sıvılar içerisindeki elektriksel yanıtları konuma bağlı dilimçizim kullanarak ölçülmüştür. Sonuçlara göre yuvarlak yüzeyli ışık algılayıcılarının, düz yüzeyli ışık algılayıcılarına göre sıvı ortamda daha iyi başarımlı olduğu görülmüştür. Elastik olmayan fotoışıma ışık algılayıcılarının derinlik algılamasını arttırmaktadır. Elastik saçılma sıvı örütlerde ışık algılamasını arttırmaktadır. En iyi algılama için sıvı örütte lazer boyasının derişimini incelemek gerekecektir. Elde edilen sonuçların ışığın saçılması ile uğraşan optik ve fotonik alanlarına yararlı olacağı öngörülmüştür.
Özet (Çeviri)
When light interacts with matter, absorption, scattering and fluorescence of light can take place depending on the wavelength and energy of the light together with the size of the interacting particle. In this work, we present light scattering enhancement of spherically shaped silicon photodetectors immersed in liquid environments. Our results indicate higher detection performance for spherical surface detectors as compared to conventional flat surface photodiodes. In order to characterize the photodiodes, we devised a measurement setup with a diode pumped solid state laser (DPSS) operating at 532 nm wavelength to induce light scattering in the liquid solutions. The solutions used were pure ethanol, 0.1 mM Rhodamine 640 perchlorate in ethanol, pure 5CB nematic liquid crystal, and 0.1 mM Rhodamine 640 perchlorate in 5CB, Rhodamine solution gives the ability of fluorescence in addition to the light scattering. We obtained elastic light scattering in ethanol and liquid crystal solutions and inelastic light scattering in fluorescent solutions with the laser dye. The silicon photodiodes were immersed in the solutions and characterized for their responsivity for the detection of scattering. Positional tomography for the voltage response of the photodetectors was recorded. It is seen that the flat photodetector responded as directional, whereas the sphere's responsivity pattern showed omnidirectional detection angle. Inelastic scattering, i.e. fluorescence increases the response. Elastic scattering by the LC also increases the response. Dye in LC has decreased response. Different solutions of laser dye in LC need to be studied for optimum performance. The results indicate higher performance for spherically shaped silicon photodetectors and these results can be applied to optics of highly scattering media.
Benzer Tezler
- High q-factor optical resonances in the elastic scattering from silicon microspheres
Silisyum mikroyuvarlardaki elastik saçılmada yüksek kalite faktörlü optik çınlamalar
MOHAMMED SHARİF MURİB
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Optical modulation and spectroscopy with silicon microspheres
Silisyum mikroyuvarlar ile ayarlama ve izge gözlemlemesi
EMRE YÜCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Effect of polymer architecture on structure and dynamics of polymer nanocomposites
Polimer mimarisi'nin polimer nanokompozitlerin yapısı ve dinamiği üzerindeki etkisi
SAEID DARVISHI
Doktora
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN ŞENSES
- Hydrophobic associations in gels: Hybrid organo-cryogels and hydrophobically modified hydrogels
Jellerde hidrofobik etkileşimler: Hibrid organo-kriyojeller ve hidrofobik modifiye hidrojeller
DENİZ CEYLAN TUNCABOYLU
- Stimuli responsive and self-healing calix[4]pyrrole based supramolecular gels constructed by anion recognition
Anyon tanıma ile oluşturulmuş duyarlı ve kendi kendini onarabilen kaliks[4]pirol temelli supramoleküler jeller
FATMA YELDA ÜNLÜ