A Detailed investigation of bound to quasibound quantum well infrared photodetectors: An advanced Monte Carlo study
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2001
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: EMRE ÖNCÜ
Danışman: CENGİZ BEŞİKCİ
Özet:oz BAĞLIDAN BAĞLIMSIYA KUANTUM KUYULU KIZILÖTESİ DEDEKTÖRLERÎN DETAYLI İNCELENMESİ : İLERİ BİR MONTE CARLO ÇALIŞMASI Öncü, Emre Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Cengiz Beşikçi Temmuz 2001, 80 sayfa Kuantum kuyulu kızılötesi dedektörler (QWIPs) büyük ilgi görmektedir. QWIP, kuantum mekaniği kavramları üzerine çalışan çok kuantum kuyulu hetorojen bir yapıdır. QWIP operasyonu ve karakteristikleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Günümüzde QWIPler üzerine geliştirilmiş olan modeller limitlidir. Bu çalışmada, QWIPler için yüksek doğrulukta ve detaylı bir ensemble Monte Carlo simulasyon programı geliştirilmiştir. Bütün baskın 2D ve 3D saçılma mekanizmaları ve kuantalaşma etkileri eklenmiştir. Yakalanma ve fotouyarılma, saçılma mekanizması olarak simüle edilmiştir. 2D saçılma oranları Schröndinger ve Poisson denklemlerinin çözümleri ile bulunan gerçek dalga fonksiyonları kullanılarak hesaplanmıştır.Sonuçlar göstermişdir ki standart 10 um AlGaAs/GaAs QWIP yapıları için 77K sıcaklıkta «2.5x1 01 ' cmHz1/2W_1 dedektiviteye teorik olarak ulaşılabilir. Elde edilen elektron hız profili tüm aygıt boyunca hız atlamaları olduğunu göstermiştir. Bu gözlem QWIPlerin aygıt performanslarının doğru tahmin edilmesi için durağan olmayan bir iletim modeline ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir. Eğimleme gerilimi 2.5V un üzerine çıktığında ekstra eğimleme geriliminin büyük kısmı kollektör bölgesi civarına düşmektedir. Bu bölgede elektron birikmesi olmakla birlikte, yüksek elektrik alanı, akımın eğimleme geriliminden bağımsız kılacak şekilde elektron hızım düşürmektedir. Ayrıca simülasyonlar sonucu karanlık akımının 1.2x1 018 den 2x1 017 cm"3 ye değişen katkılama yoğunluğu karşılığında yaklaşık 4 kat düştüğü gözlemlenmiştir. Bununla birlikte bu katkı değişimi duyarlılığı yaklaşık 6 kat ve dedektiviteyi yaklaşık olarak 3 kat azaltmaktadır. Anahtar Kelimeler: Aygıt Modellemesi, Monte Carlo, Kızıl Ötesi Dedektörler, QWIP. VI