GaAsP/GaP yarıiletken yapılarının si üzerine epitaksiyel büyütülmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında, Si alttaş üzerine III-V grubu yarıiletkenlerden GaP katmanın iyi kristal kalitesinde moleküler demet epitaksi (MBE) tekniği ile büyütüldü. Büyütülen bu yapının yapısal, elektriksel, morfolojik ve optik özellikleri analiz edildi. GaP/Si yapısının Hall etkisi ölçümleri ile taşıyıcılar üzerindeki etkin saçılma mekanizmaları belirlendi. Ayrıca, faklı P oranına sahip GaAsP yapısının Si alttaş üzerine ardışık iki pn-eklem olarak büyütülmesi gerçekleştirildi. Büyütülen iki pn-eklemli yapının yapısal ve optik özellikleri SEM, SIMS ve PL analizleri ile incelendi. Yapılan analizler, ardışık iki eklemli yapının, iki farklı dalga boyunda ışıma yaptığı PL ölçümleri ile belirlenerek iki renkli LED aygıtları için uygun olduğu görüldü. İki eklemli GaAsP/GaP/Si yapısından litografik teknikle diyot fabrikasyonu gerçekleştirilerek, üretilen yapının diyot özelliğine sahip olduğu gösterildi.

In this thesis, GaP layer that is III-V group semiconductors was grown in good crystal quality by using molecular beam epitaxy (MBE) technique. Structural, electrical, morphological and optical properties of the grown structure were analyzed. Effective scattering mechanisms on carriers were determined by Hall effect measurements. In addition, growing of two tandem pn-junction GaAsP layers with different P content was successfully achieved on GaP/Si structure. Structural and optical properties of the grown tandem structure were characterized by SEM, SIMS and PL measurements. It is observed that the structure has two PL emission peaks at different wavelength. This result show that grown structure with two pn-junctions is suitable for the fabrication of two color LED devices. In addition, A diode device was fabricated by lithographic technique and it was determined that fabricated structure has diode properties by I-V measurements.