Molecular beam epitaxial growth and characterization of extended short wavelength infrared mercury cadmium telluride detectors
Uzatılmış kısa dalga boyu kızılötesi cıva kadmiyum tellür dedektörlerin moleküler ışın epitaksisi ile büyütülmesi ve karakterizasyonu
- Tez No: 475072
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotodedektörler, Photodetectors
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, oda sıcaklığıdaki kesim dalga boyu 2.17 µm olan uzatılmış kısa dalga boyu kızılötesi cıva kadmiyum tellür (Hg1-xCdxTe) fotodiyotların büyütülmesi, fabrikasyonu ve karakterizasyonu rapor edilmektedir. HgCdTe filmleri Aselsan A.Ş.'de parlatılmış kadmiyum çinko tellür, CdZnTe, tabanlar üzerine moleküler ışın epitaksi (MBE) yöntemi ile büyütülmüştür. Elektriksel ve optiksel testleri yapabilmek için test matrisleri fabrike edilmiştir. Test matrisleri 30 µm adımlı ada tipli piksellerden oluşmaktadır. Test matrisleri hizalayıcı tümleştirici ile silikondan üretilmiş çıkış kartlarına basılmıştır. 28x28 µm2 alana sahip dedektörlerde gerçekleştirilen elektriksel ve optiksel karakterizasyonlar, oda sıcaklığında yaklaşık 100 µA/cm2 difüzyon dominant karanlık akım yoğunluğunun olduğunu göstermiştir. Piksellerin tepe tepkiselliği %62 kuantum verimliliği sağlayacak şeklilde 1 A/W'dır. Piksellerin karanlık akım limitli tepe dedektivitesi yaklaşık olarak 1.17x10^11 Jones'dur. Performans sınırlayan malzeme karakteristiklerini belirlemek üzere, dedektörler üzerinde Derin Seviye Geçici Spektroskopi ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçümler aktivasyon enerjisi, yakalama kesit alanı ve yoğunluğu sırasıyla 267 meV, 2x10^-17 cm2 ve 3x10^13 cm-3 olan bir delik tuzağının olduğunu göstermiştir. Bahis konusu tuzak, izole malzeme kusurlarından kaynaklandığına işaret edecek şekilde genişletilmiş kusur özellikleri yansıtmamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis reports the growth, fabrication and characterization of extended short wavelength infrared (SWIR) mercury cadmium telluride (Hg1-xCdxTe) photodiodes with a cut off wavelength of 2.17 µm at room temperature. HgCdTe layers were grown on home-polished cadmium zinc telluride, CdZnTe, substrates by molecular beam epitaxy (MBE). Test arrays were fabricated in order to evaluate the electrical and optical characteristics of the photodiodes. Test array consists of mesa type pixels with 30 µm pitch. The test array was hybridized with silicon fan-out with flip-chip bonder. Electrical and optical characterization performed on 28x28 µm2 detectors yielded a room temperature dark current density of 100 µA/cm2 which is diffusion limited. The peak responsivity of the test diodes without anti-reflection coating is 1.0 A/W corresponding to a quantum efficiency of 62%. Dark current limited peak detectivity of the detectors is 1.17x10^11 Jones at room temperature. Deep level transient spectroscopy (DLTS) measurements were performed on the detectors in order to identify the performance limiting material characteristics. DLTS measurements yielded a hole trap with activation energy of 267 meV, capture cross section of 2.0x10^-17 cm2 and trap density of 3x10^13 cm-3. The trap does not display extended defect characteristics suggesting that it originates from isolated defects in the material.
Benzer Tezler
- Identification and characterization of traps in InGaAs short wavelength infrared photodetectors by deep level transient spectroscopy
InGaAs kısa dalgaboyu kızılötesi fotodedektörlerdeki tuzakların derin seviye geçici spektroskopi yöntemiyle belirlenmesi ve karakterizasyonu
NARDIN AVISHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- Molecular beam epitaxy growth and characterization of CdTe heterostructures on GaAs– effect of interface, growth and annealing conditions to crystal quality
CdTe hetero-yapılarının GaAs üzerine moleküler demet epitaksi ile büyütülmesi ve karakterizasyonu – arayüz, büyütme ve tavlama koşullarının kristal kalitesine etkisi
OZAN ARI
Doktora
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ÖZTÜRK
PROF. DR. SIVALINGAM SIVANANTHAN
- Characterization of defect structure of epitaxial CdtTe films
Epitaksiyel CdtTe filmlerin kusur yapılarının karakterizasyonu
SELİN ÖZDEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF SELAMET
YRD. DOÇ. DR. ENVER TARHAN
- Growth and characterization of group III-V nanostructures on Si substrates by MBE
Si alttaş üzerine III-V grubu nanoyapilarin MBE tekniğiyle büyütülmesi ve karakterizasyonu
BURCU ARPAPAY
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR SERİNCAN
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLGÜN
- Fabrication and characterization of thin-film GaAs solar cells peeled-off from Si substrates
Si alttaş üzerinden kaldırılan ince film GaAs güneş hücrelerinin fabrikasyonu ve karakterizasyonu
ALİ BÜYÜKPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KULAKCI