Active surface passivation for swir InGaAs photodetectors

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK VE ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: NECATİ IŞIK

Danışman: SERDAR KOCAMAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışması, kızılötesi foton detektörü teknolojileri kapsamındaki performans parametrelerinden birisi olan, yüzey pasivasyonun geliştirilmesi ve yüzey akımının düşürülmesini sağlayacak özgün bir yöntem sunmaktadır. Bu yöntem yüzeye sabit elektriksel alan uygulamak suretiyle yüzey şartlarının değiştirilmesi üzerine dayanmaktadır. Yüzeyde oluşan akım kanalı sekteye uğratılarak, üretim-yeniden birleşim (GR) karanlık akım bileşeninde önemli ölçüde iyileşme gözlenmiştir. Bununla birlikte, parallel devre direncinden kaynaklı oluşan karanlık akımda ve diferansiyel direnç değerlerinde iyileşmeler kaydedilmiştir. Bu tez dahilinde önerilen yapının doğrulamasının yapılabilmesi için İndiyum-Fosfat (InP) alt taban üzerine örgü uyumlu İndiyum-Gallium-Arsenik (InGaAs) malzemesi büyütülmüş bir malzeme kullanılmıştır. Bu malzemenin, kısa-dalga kızılötesi (SWIR) aralığı olarak nitelendirilen 1.69 mikrometre uzunluğundaki kesim dalga boyu tepkisellik ölçümleri ile doğrulanmıştır. 30 mikrometre adım uzunluğuna sahip pikseller ıslak aşındırma yöntemi kullanılarak üretilmiştir. 300 Kelvin sıcaklığında, negatif 0.1 eğimleme voltajı uygulanarak yapılan karanlık ölçüm sonuçlarında; piksel başına karanlık akımın 195 piko-amperden 70 piko-amper mertebesinde düştüğü, 290 Kelvin sıcaklığında yapılan ölçümlerde ise 175 piko-amperden 39 piko-amper seviyesine düştüğü gözlenmiştir. Karanlık akım modellemeleri sonucunda GR karanlık akımında %90'dan fazla oranda iyileşme olduğu kaydedilmiştir. Sunulan yöntemin, odak düzlem matrislerine (FPA) uygulanabilirliği üzerine tartışmalara yer verilmiştir.