Gasb tabanlı yarıiletken doyurulabilir soğurucu ayna büyütülmesi ve karakterizasyonu

Bu tezin odak noktası, orta kızılötesi bölge uygulamaları için GaSb alttaşlar üzerine yarıiletken doyurulabilir soğurucu aynaların (SESAM) moleküler demet epitaksi yöntemiyle büyütülmesidir. Tez, temel katmanlar olan dağılımlı Bragg yansıtıcı (DBR) ve soğurucu katmanlar üzerine yapılan bağımsız büyütme çalışmalarını da kapsamaktadır. Çalışmanın sonunda, 0,7 ML/s büyüme hızı ve 12 grup V/III demet eşdeğer basınç oranı ile büyütme koşulları optimize edilerek, DBR için kusursuz yüzeylere sahip yüksek kaliteli AlAs0.08Sb0.92 katmanları elde edilmiştir. Ayrıca, InGaAsSb/AlGaAsSb çoklu kuantum kuyusu (MQW) soğurucu katmanlar için, In konsantrasyonunun artırılmasının daha yüksek kusur yoğunluğuna ve daha büyük kusurlara neden olduğu gösterilmiştir. Ancak, önemli bir bulgu olarak, bu kusurların As konsantrasyonunun dikkatli bir şekilde ayarlanmasıyla etkili bir şekilde baskılanabildiği ve genel kristal kalitesinde önemli bir iyileşme sağlandığı görülmüştür. Bu bağımsız katman çalışmalarından elde edilen bilgiler, daha sonra teorik çalışmalarla birleştirilerek, tekli veya üçlü QW katmanlara sahip anti-rezonant ve rezonant tasarımlar da dahil olmak üzere, SESAM yapılarının büyütülmesi tamamlandı. Büyütülen SESAM'ların optik özellikleri, doğrusal ve doğrusal olmayan yansıma ölçümleriyle kapsamlı bir şekilde karakterize edilmiştir. Tüm SESAM yapılarında, %99'u aşan yüksek yansıtıcılık değerleri elde etmiştir. Özellikle, bir numune (NB-S-2) belirgin soğurma özellikleriyle net bir doğrusal olmayan yansıma tepkisi sergilemiştir. Bu numune için doyum enerjisi (Fsat), modülasyon derinliği (ΔR) ve doyurulamayan kayıplar (ΔRns) sırasıyla 0,26 MW/cm2, %1,5 ve %4,75 olarak belirlenmiştir.