Kuantum kademeli lazerlerde terahertz ışıma için nanometre ince film metal-metal birleştirilmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SINA ROUHI

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mehmet Ertuğrul

Eş Danışman: Lütfi Özyüzer

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Bu doktora tez çalışmasında, kuantum kademeli lazerler (QCL) yapısında kullanılan dalga kılavuzlarının vakum ortamında üretilmesi ve oksit fazı gibi her türlü safsızlık içermeyen arayüzey elde etmek ve bu yapıların karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. Yöntem: Bu çalışma sürecinde kaplama ile elde edilen metalik katmanlar arasında özgün bir termal baskı vakum sistemi tasarlanmıştır. Bu sistemde yapılan kaplamalar, yüksek vakum ortamında DC mıknatıssal saçtırma ve termal buharlaştırma teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Bu süreçte Ta ve Cu metal katmanlar sırasıyla GaAs taban malzemesinin yüzeyine kaplandıktan sonra, 430°C ve yaklaşık 40N mekanik basınç uygulanarak yapıştırılmıştır. GaAs taban malzemesi dalga kılavuzu için hem reseptör hem de aktif bölge alt taşı olarak rol almaktadır. Ek olarak 30 nm kalınlığındaki Tantalum tabakası, yapı içindeki Cu ve GaAs tabakaları arasında yapışma kabiliyeti sağlamak ve kuantum kuyusu yoğunluğunun artmasıyla görev almaktadır. Sonuç: Sonuç olarak, yaklaşık 1 mikrometre kalınlıkta görünen bir saf ve homojen bağlantı katmanı sahip olan dalga kılavuzu üretilmesi amaçlanmıştır. Bu Doktora tez çalışması sonucunda ortaya çıkan sonuçlara istinaden Cu-Cu arayüzey safsızlığı ve kontaminasyon oranını düşmesi bir yandan atom geçişleri ve foton yayılımını kolaylaştırsa da ortaya çıkan bağın güçsüz olması lazer performansında negatif etki yaratmaktadır.