Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Öğrenci: ÖMER AHMET KAYAL
Danışman: SEMA BİLGE OCAK
Özet:Foto-diyotlar, elektromanyetik sinyali elektrik sinyaline dönüştüren yarı iletkenlerdir. Foto-diyotlar, ters besleme bölgesinde çalışırlar. Yarı iletkenin yasak enerji aralığına eşit veya daha fazla enerjiye sahip bir foton yarı iletken ile etkileştiğinde malzemede elektron-deşik çifti oluşturur. Elektron-deşik çifti üzerine yeteri kadar büyük bir elektrik alan uygulandığında deşikler katoda doğru, elektronlar anoda doğru hareket ederek akım oluştururlar. Oluşan akım karanlık akım ve foto-akım toplamıdır. Foto-diyotlar, kızıl ötesi bölgesinden X-ışını bölgesine kadar oldukça geniş bir aralıkta çalışabilirler. Bu tez çalışmasında Galyum Nitrat (GaN) tabanlı p-i-n epitaksiyel yapısı Metal Organik Kimyasal Buhar Biriktirme (MOCVD) sistemi kullanılarak safir alttaş üzerine büyütülmüştür. Büyütülen epitaksiyel yapının karakterizasyonu X-ışını kırınımı, Atomik Kuvvet Mikroskobu, Foto-Lüminesans ve Hall etkisi sistemleri kullanılarak yapılmıştır. Mikro fabrikasyon yöntemleri kullanılarak büyütülen epitaksiyel yapı üzerinde aygıt üretimi yapılmıştır. Üretimi yapılan aygıtların karanlık akım, foto-akım, tepkisellik ve kuantum verimliliği ölçümleri yapılarak aygıt performansı araştırılmıştır. Elektriksel ölçümlerde dalga formundaki radyasyon için mor ötesi, parçacık formundaki radyasyon için e- yüklü beta radyasyonu kullanılmıştır. Ters besleme bölgesinde iç kazancın olmadığı durumda tepkisellik değeri ~0,12 A/W olarak bulunmuştur. Bu bölgede kuantum verimliliği ~% 60 seviyesindedir. Beta radyasyonu altında tüm ters besleme gerilimlerinde iyonizasyonun fazla olması nedeni ile iç kazancın yüksek olduğu gözlenmiştir. İç kazancın yüksek olması nedeni ile aygıtın beta radyasyonu altında cevaplılığı ~0,12 A/W olarak ölçülmüştür. İyonizasyonun çok olması nedeni ile aygıtın kuantum verimliliği % 105 değerine kadar ulaşmıştır. Bu durumda, enerjisi 17 keV olan tek bir beta parçacığı aygıt içerisinde yaklaşık 1000 adet elektron-deşik çifti oluşturabilir