Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Kuantum Kuyulu Yarıiletken Yapıların Modülasyon Spektroskopisi İle İncelenmesi

Bu çalışmada, külçe ve düşük boyutlu heteroyapıların elektro-optik özellikleri oda sıcaklığında fotoyansıma yöntemiyle incelenmiştir. Fotoyansıma, modülasyon spektroskopisi yöntemlerinden biridir. Modülasyon spektroskopilerinin tipik karakteristiği türevimsi olduğundan, başka karakterizasyon yöntemleri ile zor gözlenen değişimler, bu ölçüm tekniğinde kolayca gözlenebilir.

Çalışmada kullanılan deney düzeneğinin test edilmesi amacı ile ilk olarak çok çalışılmış olan külçe GaAs üzerinde ölçümler yapıldı. Yarıyalıtkan GaAs örneğinin oda sıcaklığında yapılan fotoyansıma ölçümleri sonucunda bant aralığı literatürdeki değeri ile de uyumlu olarak 1.42eV olarak bulunmuş ve böylece kurulan sistemin işlevselliği kanıtlanmıştır.

GaAs/GaxAl1-xAs’den yapılan Ultra Bright Hot Electron Light Emitting and Lasing in Semiconductor Heterostructure (UB HELLISH) ve Vertical Cavity Surface Emitting Laser Hot Electron Light Emitting and Lasing in Semiconductor Heterostructure (HELLISH VCSEL) aygıtlarının oda sıcaklığında yapılan fotoyansıma ölçümleri sonucunda kavite rezonans dalga boyu yansıma ölçümleriyle uyumlu ve örnek üzerinde ölçüm yapılan yere bağlı olarak bulunmuştur. HELLISH VCSEL örneklerinin kavite rezonans dalga boyunun ölçüm yapılan yere bağlı olarak değişmesinin, büyütme tekniğinden veya Bragg yansıtıcı tabakalarının öngörülen parametrelere sahip büyütülemediğinden kaynaklandığı düşünülmüştür. Çünkü, yansıtıcı tabakalarının kalınlığının değişmesi yansıtıcılığını da değiştirmektedir.

Bu çalışmada kullanılan diğer örnek UB HELLISH ise HELLISH VCSEL örneğinden farklı olarak, aktif bölgesinin üst bölgesinde yansıtıcı DBR tabakaları bulunmamaktadır. Yansıtma bandının içinde oluşan kavite rezonans dalga boyu UB HELLISH örneği için de konuma bağlı olduğu gözlenmiştir. Bu kaymanın sebebinin HELLISH VCSEL örneğinde de görülen neden ile aynı olduğu düşünülmüştür. UB HELLISH’in aktif bölgesinin etkin bant aralığı, yansıma sonuçlarıyla uyumlu olarak fotoyansıma yöntemiyle bulunmuştur.

Elde edilen sonuçlar, aynı zamanda Distributed Bragg Reflector (DBR)’lerin sonlu kuantum kuyusu yaklaşımı ile kuramsal olarak modellemesinden elde edilen sonuçlarla beraber, Tartışma ve Sonuç bölümünde karşılaştırmalı olarak verilmiştir