GaAS/AlGaAs tabanlı kuantum kuyularında karanlık akım hesapları

Abstract

Bu çalışmada, 7-12 ?m tayf bölgesini algılayabilen GaAs/AlGaAs kuantum kuyu kızılötesi foto algılayıcı olarak tasarlanan 3 yapı için karanlık akımlar hesaplandı ve deneysel sonuçlarla karşılaştırıldı.GaAs/AlGaAs kuantum kuyusunda hapis olan elektronun enerjileri Mathematica programında ilgili denklemler nümerik olarak çözülerek elde edildi ve karanlık akım hesaplamalarında kullanıldı. Karanlık akım hesaplamalarında 3D taşıyıcı sürüklenme ve yayma-tutma modeli uygulandı. Bu modeller doğası gereği belli sıcaklık değerleriyle sınırlıdır. Elektrik alan-akım grafikleri çizildi ve deneysel sonuçlarla kıyaslandı. Yayma-tutma modelinin, 3D taşıyıcı sürüklenme modeline göre daha geniş bir elektrik alan ( E ? 80 kV/cm ) ve sıcaklık ( 60 K ? T ? 160 K ) bölgesinde deneysel sonuçlarla uyuştuğu tespit edildi.

In this thesis, several darkcurrent models are applied to understand the origins of the experimentally measured darkcurrent inside three GaAs/AlGaAs quantum well systems designed as infrared photodetector in 7-12 ?m region.The energy levels of the electrons trapped in the GaAl/AlGaAs quantum well are obtained by numerically solving relevant equations in Mathematica. The results are used in the computation of the dark current values. Two models, namely 3D carrier-drift and emission-capture models, are applied in calculations. The models are applicable at limited temperatures. Electric field-current graphics of the theoretical calculations are plotted and compared against the experimental findings. It is observed that the emission-capture model gives better results than the 3D carrier-drift model at high electric field ( E ? 80 kV/cm ) and temperature values ( 60 K ? T ? 160 K ).