Characterızatıon of MWIR quantum well infrared photodetector imagıng sensor arrays on InP substrates
InP taban üzerinde MWIR kuantum kuyulu kızılötesi fotodedektör görüntüleme sensörlerinin karakterizasyonu
- Tez No: 833053
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ BEŞİKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kuantum kuyulu kızılötesi fotodetektör (KKKF) teknolojisi otuz yılı aşkın süredir düşük bant aralıklı yarı iletken malzemesine dayanan kızılötesi detektör teknolojilerine alternatif oluşturmak için araştırılmaktadır. Fakat, standart materyal sistemine dayanan KKKF'ler bu teknolojinin gerçek potansiyelini geciktirmiştir. InP materyal sistemi tabanlı KKKF odak düzlem matrislerini (ODK) ortaya çıkması KKKF teknolojisini yeniden ilgi çekici duruma getirmek için büyük potansiyele sahiptir. Orta dalga boyu kızılötesi (ODBK) bandında kullanılan yüksek indiyum mol oranına sahip InP/InxGa1-xAs tabanlı KKKF ODK'ler dik düşen radyasyonu algılama yeteneği olduğundan %70 dönüşüm verimliliğine ulaşabilirler ve düşük ışık ortamı ve yüksek kare sayısı ihtiyacı olan uygulamalarda kullanılabilirler. Bunun yanı sıra, günümüzde yeni nesil ODK'lerde ek yeni özelliklere de ihtiyaç duyulmaktadır. Bunlar düşük piksel adımıyla beraber çok yüksek tekdüzelik, çalışabilirlik, kararlılık, düzeltilebilirlik, ölçeklenebilirlik ve üretilebilirlik olarak kategorize edilebilir. Bu tez çalışması kapsamında kırınım ızgarası olmayan InP/In0.85Ga0.15As ve InP/InAs tabanlı 640x512 formatına ve 15 μm piksel adımına sahip KKKF ODK'ler karakterize edilmiştir. InP/In0.85Ga0.15As tabanlı ODK 20 ms entegrasyon zamanıyla ortalama 20.2 mK gürültü eşdeğer sıcaklık farkına (GESF) ve InP/InAs tabanlı ODK 10 ms entegrasyon zamanıyla ortalama 27.8 mK gürültü eşdeğer sıcaklık farkına denk performans gösterdiler. Her iki tasarım da gergin örgü yapısına sahip olmasına rağmen ODK'ler yüksek tekdüzelik sundular. Optik bağlaştırıcının olmayışı, zorlayıcı bir üretim adımını ortadan kaldırmaktadır. III-V malzeme sistemlerinin olgun fabrikasyon adımları, KKKF ODK'lerin üretimi kolaylaştırmaktadır. Kolay erişebilir InP alttaşlar ise üretim maliyetini kolay karşılanabilir ve ulaşılabilir hale getirmektedir.
Özet (Çeviri)
QWIP (Quantum Well Infrared Photodetector) technology has been researched for over 30 years to create a strong alternative to low bandgap material-based IR (Infrared) technologies. However, low conversion efficiency of QWIPs based on standard material system has delayed the actual potential of this technology. The emergence of the InP based QWIP FPAs (Focal Plane Arrays) has great potential to make QWIP technology attractive again. InP/InxGa1-xAs based QWIP FPAs with high indium mole fraction can reach conversion efficiency as high as 70% in the MWIR (Mid-wave Infrared) band with the ability of sensing of normal radiation which allows utilization of high performance QWIP based FPAs for low background and high-speed applications. In other respects, an FPA must have extra qualifications. Today's new generation FPAs need new features. These can be categorized as very high uniformity, operability, stability, correctability, scalability, and manufacturability with low pitch. In the scope of the thesis work, InP/In0.85Ga0.15As and InP/InAs based diffraction-grating free QWIP FPAs with 640x512 format and 15 μm pitch were characterized. InP/In0.85Ga0.15As based FPA exhibited mean NETD (Noise Equivalent Temperature Difference) of 20.2 mK at 20 ms integration time and InP/InAs based FPA demonstrated 27.8 mK NETD at 10 ms integration time. Although both designs have strained lattice structure, FPAs yielded very high uniformity. The absence of the optical coupler removes a challenging fabrication step. Mature fabrication processes of the III-V material system ease the production. Widely accessible InP substrates make this technology affordable and reachable.
Benzer Tezler
- Effect of membrane fluidity on binding of 125I-Insulin to sheep liver membrane receptors
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Growth and characterization of thermol SİO2 thin films
Başlık çevirisi yok
MERAL ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- A Study on compost production possibilities from solid waste of the city of Bursa
Başlık çevirisi yok
RİFAT GÖKSU
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK SOYUPAK
- Ankara koşullarında yetiştirilen yabancı kökenli bazı üzüm çeşitlerinin ampelografik özelliklerinin belirlenmesi üzerinde araştırmalar
Description of the ampelographic characters of some introduced grape varieties grown in Ankara conditions
İBRAHİM DEMİR
