Inp Tabanlı Kuantum Kuyulu Kızılötesi Dedektör Dizinlerinin Fabrikasyonu ve Karakterizasyonu

In this thesis, fabrication and characterization of infrared photodetector arrays have been carried out purchased InGaAs/InP based quantum well photodetector (QWIP) wafers which were grown by Molecular Beam Epitaxy. InGaAs/InP material structures are thought to be a superior alternative to AlGaAs/GaAs material structures for long wave infrared sensing. Because of its high degree uniformity obtained in the processes of crystal growth and fabrication, this material belonging to the III-V group of the periodic table has been proved to be mature. The disadvantages of QWIPs constructed from AlGaAs/GaAs material system, like low quantum efficiency, long integration times, low detectivity limit the usage of AlGaAs/GaAs QWIP. In this thesis, research and development based work has been done using InGaAs/InP material system, to eliminate those disadvantages. Additionally, for the first time in Turkey ,4? size InP substrate was used and its microfabrication was completed and 20 QWIP FPA detectors of 640x512 format array has been produced. The performance measurements of these were completed by performing electrical and optical characterizations.Bu tez çalışmasında Moleküler Demet Epitaksi sistemi kullanılarak kristal büyütmesi tamamlanmış halde ısmarlanan InGaAs/InP tabanlı kuantum kuyulu kristal dilimleri üzerinde, kızılötesi fotodedektör (QWIP) dizinlerin fabrikasyonu ve karakterizasyonu yapılmıştır. InGaAs/InP malzeme yapıları, uzun dalgaboyu kızılötesi algılamada AlGaAs/GaAs malzeme sistemlerine daha üstün bir alternatif olarak düşünülmektedir. Periyodik cetvelin III-V grubuna ait olan bu malzemenin kristal büyütmede ve fabrikasyondaki yeterli homojenitesi nedeniyle teknolojik açıdan olgun bir düzeye ulaştığı kanıtlanmıştır. AlGaAs/GaAs malzeme sistemlerinden oluşan QWIP'lerde düşük kuantum verimi, düşük detektivite, yüksek entegrasyon zamanında çalışabilme gibi bir takım dezavantajlardan dolayı, kullanım yeri bazı durumlarda sınırlanabilmektedir. Bu tez çalışmasında alternatif bir malzeme olan InGaAs/InP malzeme sistemi kullanılarak kızılötesi bölgede çalışan dedektör dizini üretimine yönelik yoğun deneysel çalışmalar yapılmıştır. Türkiye'de ilk olarak 4 inc alttaş pul kullanılarak kuantum kuyulu InGaAs/InP malzemesiyle fabrikasyonu tamamlanmış ve bu malzemeden 20 adet 640 x 512 formatında QWIP dedektör dizini üretilmiştir. Bunların elektriksel ve optik karakterizasyonu yapılarak performans ölçümleri tamamlanmıştır