Darbeli anodizasyon tekniği ile gözenekli ve Si ve gözenekli Si tabanlı fabry-perot yapılarının üretimi: Yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Tevhit KARACALI

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hasan Efeoğlu

Özet:

ÖZET Doktora Tezi DARBELİ ANODÎZASYON TEKNİĞİ İLE GÖZENEKLİ Si VE GÖZENEKLİ Si TABANLI FABRY-PEROT YAPILARININ ÜRETİMİ: YAPISAL VE OPTİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Tevhit KARAÇALI Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Hasan EFEOĞLU n ve p tipi numunelerde HF tabanlı çözeltide geleneksel elektrokimyasal anodik dağlama ve darbeli elektrokimyasal anodik dağlama üretim teknikleri kullanıldı. Gözenekli Si'nun tabiatı gereği farklı kırılma indisli tabakalar oluşturulabilmesinden dolayı diğer yarıiletkenler ile gerçekleştirilebilen yüzeyden ışımalı lazer yapılara benzer DBR ve Fabry-Perot filtreler oluşturuldu. SEM analizi ile yapısal karakterizasyon, fotolumünesans (PL) ve yansıma ölçümleri ile optik özelliklerinin incelenmesi yapıldı. Zamana bağlı PL ölçümlerinde 1.5 ay sonunda PL tepe pozisyonunda 210 meV'luk maviye doğru kayma gözlemlendi. 1.51, 1.56 ve 1.7 eV merkezli Gauss dağılımına uygun tepelerinin zamanla zayıfladığı, 1.81 eV merkezli Gauss tepesini 1.5 ay sonunda 1.90 eV'a şiddetlenerek kaydığı tesbit edildi. Bu durum QC etkisi yanında kimyasal etkilerin de varlığını göstermektedir. Fabrikasyon sonrası H2O2'de 45 dakika bekletilen numunelerde PL tepe pozisyonunda zamanla değişimin olmadığı gözlendi. PL haritalama ölçümleri ile numune boyunca optik etkinliğinin homojenliği incelendi, n tipi silisyumdan ışık darbeli anodizasyon ile oluşturulmuş GS numunelerinde daha homojen dağılım olduğu gözlemlendi. 1-2 Qcm özdirençli p tipi silisyumda akım değişimi ile gözeneklilik dolayısı ile kırılma indisinde değişim fazla olmadığı için gözenekli silisyum DBR' den durdurucu bandı dar ve yansıma katsayısı düşük yansıma spektrumları elde edildi. 0.01-0.02 Qcm özdirençli p tipi silisyumda akım değişimi ile kırılma indisinde yeterince büyük değişim (2.2-1.3) gösteren DBR ve mikrokovuk FB filtreler oluşturuldu. Durdurucu bandı 200-250 nm ve yansıma katsayısı 0.9-0.95 olan yansıma spektrumları, %90 darbe genişlikli ve 100 Hz darbe frekanslı darbeli anodizasyon ile kontrollü ve homojen DBR ve mikrokovuk FB filtreler elde edildi. 2003, 124 sayfa Anahtar Kelimeler: Gözenekli Silisyum, fotolüminesans, gözenekli silisyum mikrokovuk, darbeli anodik dağlama, yansıma. T.C. YÜKSEKÖĞRETİM KURULU BGKÜMÂNTÂSYÖN İERKEZİ