Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Saime Şebnem ÇETİN
Danışman: SÜLEYMAN ÖZÇELİK
Özet:Bu çalışmada, GaAs1-xPx/GaAs ve InxGa1-xN/GaN çoklu kuantum kuyulu (MQW) p-n eklem ışık yayan diyot (LED) yapıları epitaksiyel olarak, farklı şartlar altında büyütüldü. Büyütme tekniği olarak, P içeren yapılar için Moleküler Demet Epitaksi (MBE), N içeren yapılar için Metal Organik Kimyasal Buhar Birikimi (MOCVD) teknikleri kullanıldı. Kristal katmanların örgü uyumluluğunu sağlamak amacıyla GaAsP p-n eklem yapıları doğrusal artımlı olarak GaAs alttaş üzerine, InGaN MQW yapıları ise safir alttaş üzerine büyütülen AlN tabakası üzerine büyütüldü. Büyütme şartlarındaki değişimlerin bu yapıların yapısal ve optik özellikleri üzerine etkileri araştırıldı. Böylece, en uygun malzeme büyütme şartlarının elde edilmesi hedeflendi. Büyütülen numunelerin yapısal parametreleri, yüksek çözünürlüklü X-ışını kırınımı (HRXRD) desenleri analiz edilerek, iyi kristal kalitesinde oldukları belirlendi. LED yapılarının optik ve bant-geçiş özellikleri fotolüminesans (PL) ve spektroskopik elipsometre (SE) ölçümleri ile belirlendi. SE verilerinin analiz edilmesi ile GaAsP numunelerinin elektronik bant yapısındaki bantlar arası geçiş enerji değerleri (kritik enerji noktaları) ve bunların P oranının değişimine bağlı davranışları belirlendi. Artan P oranına göre, E0 yasak enerji aralığı pozitif bükülme ile artarken diğer geçiş enerjilerinin doğrusal olarak arttığı tespit edildi. Numunelerin E0 bant enerjisi bükülme parametreleri PL ve SE verileri kullanılarak elde edildi. Yapılan PL ve SE ölçümlerinin analizleri sonucunda, büyütme şartlarının ışıma verimini etkileyen en önemli faktör olduğu belirlendi. Düşük sıcaklık PL ölçümleri sonucunda elde edilen spektrumların pik yarı genişlik (FWHM) ve PL şiddetlerinin sıcaklık bağımlılığı incelendi. PL şiddetinin sıcaklık bağımlılığından faydalanılarak düşük sıcaklık ve yüksek sıcaklık bölgelerindeki kusur seviyelerinin enerjileri belirlendi. Sonuç olarak, GaAsP ve çoklu kuantum kuyulu InGaN/GaN LED yapıları için kristal kalitesi ve lüminesans verimlilikleri açışından hangi büyütülme şartlarının uygun olabileceği sunuldu.