Yakın ve orta dalgaboylu kızılötesi bölgede çalışan tek piksel kızılötesi algılayıcılarda pasivasyon etkisinin incelenmesi

Abstract

Günümüzde yarıiletkenler yaygın olarak askeri, sağlık ve astronomi alanlarında kullanılmaktadır. Dedektörler, transistörler, lazerler ve güneş pilleri bu alanlardaki en yaygın kullanılan yarıiletken malzemelere örnektir. Malzemelerin aygıt haline getirilme sürecinde kullanılan yöntemler ve işlemler aygıtların verimini doğrudan etkilemektedir. Malzemelerin tek piksel aygıta dönüştürülme sürecinde, açıkta kalmış, bağ yapmamış atomlar oluşur ve bu kopuk bağlar yüzey kaçak akımları meydana getirirler. Bu bölgelerde oluşan yüzey kaçak akımları, oluşturulan pikselin performansını kötü yönde etkiler. Yüzey kaçak akımlarını baskılamak için piksellere dielektrik sabiti yüksek malzemeler ile yalıtım (pasivasyon) uygulanmalıdır. Bu çalışma kapsamında, moleküler demet epitaksi tekniği ile büyütülmüş, yakın ve orta dalgaboylu kızılötesi bölgede çalışan, III-V grubu tek piksel algılayıcılarda, farklı dielektrik malzemelerin algılayıcıların performansına etkileri araştırılmıştır.

Nowadays, semiconductors are widely used in various areas such as military, health and astronomy. For instance, detectors, transistors, lasers and solar cells are the most common materials used in those areas. Performance of fabricated devices are directly related with the performed methods and processes during device fabrication that can create dangling atomic bonds and consequently generate surface leakage currents. Eventually, those surface leakage currents reduce the pixel's performance. To overcome those surface leakage currents, devices should be passivated with high dielectric constant materials. In this study, the effect of various dielectric materials on the performance of group III-V near and midwavelength infrared single pixel detectors grown by molecular beam epitaxy was investigated.