Modülasyon katkılı GaInNas/GaAs kuantum kuyusu yapıların optik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Fahrettin Sarcan

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayşe Erol

Özet:

Bu çalışmada, n- ve p- tipi modülasyon katkılı Ga_0.68 In_0.32 N_y As_(1-y)/GaAs tek kuantum kuyulu yapıların optik ve elektriksel özellikleri, alaşım içerisindeki azot oranına, büyütme sonrası ısıl işlem süresine ve örgü sıcaklığına bağlı olarak incelendi.Optik özelliklerin belirlenmesi için 30 ile 300K sıcaklık aralığında fotolüminesans ölçümleri yapıldı. Alaşım içerisindeki azot konsantrasyonuna ve büyütme sonrası ısıl işlem süresine bağlı olarak bant aralıklarının sıcaklığa bağlı değişimleri deneysel olarak gözlemlendi ve sıcaklığa bağlı bant aralığı değişimlerine Varshni fitleri yapılarak termal genleşme katsayıları, Debye sıcaklıkları ve 0K'deki bant aralıkları belirlendi.Elektriksel karakterizasyon için 10 ile 300K sıcaklık aralığında klasik Hall ölçümleri yapılarak taşıyıcı konsantrasyonu ve taşıyıcı mobilitesi belirlendi. Seyreltik azotlu III-V grubu alaşım yarıiletkenlerdeki en yüksek boşluk mobilitesi elde edildi. p-tipi örneklerde literatürde ilk kez olmak üzere tüm örneklerin sıcaklığa bağlı mobilite değişimleri analitik hesaplarla fit edilerek hangi sıcaklık bölgesinde hangi saçılma olaylarının baskın olduğu ve alaşım içerisindeki azotun taşıyıcı transportuna etkisi incelendi.p-tipi örneklerde 6.1 ile 16K sıcaklık aralığında magnetotransport ölçümleri yapılarak Shubnikov-de Haas osilasyonları gözlemlendi. SdH osilasyonlarının genliklerinin örgü sıcaklığıyla değişimleri incelenerek, etkin boşluk kütleleri, kuantum mobiliteleri, kuantum yaşam ömürleri ve Dingle sıcaklıkları belirlendi. Ayrıca SdH osilasyonlarının genliklerinin örgü sıcaklığıyla ve uygulanan elektrik alanla değişimleri karşılaştırılarak, uygulanan elektrik alanın fonksiyonu olarak taşıyıcı sıcaklıkları belirlendi.Elde edilen tüm deneysel ve analitik bulgular literatürle karşılaştırılarak yorumlandı.