Nitrojen içeren III-V kuantum kuyularının bant-derinlik oranının hesaplanması

¦#.? ÖZET NİTROJEN İÇEREN IH-V KÜVANTUM KUYULARININ BANT- DERİNLİK ORANININ HESAPLANMASI KOÇAK, Fatma Yüksek Lisans Tezi Fizik Mühendisliği Bölümü Tez Danışmanı: Doç. Dr. Beşire GÖNÜL Eylül 2003, 58 sayfa Bu tezde üç farklı yapıdaki lazer malzemesi (InGaAsP-InP, AlGalnAs-InP, ve GaInNAs-GaAs)'nin bant derinlik oranları hesaplandı ve karşılaştırması yapıldı. Teorik çalışmamız gösterdi ki Model Solid Teoriyi GalnNAs' m küçük nitrojen yoğunluğuna sahip olduğunda ve örgünün orijinal uzunluktaki değişiminin etkisi (strain) ile iletim bandındaki değişiklikleri içerip nitrojenin doğrudan etkisini ihmal ettiğimizde bant derinliğini hesaplamada kullanabiliriz. Ayrıca bu çalışmada yoğun olarak kullanılan InGaAsP den çok daha iyi bant dizilişine sahip alternatif lazer sistemlerini de hesapladık. Örgü sabitleri farklı olan tabakalar birbiri üzerine büyütüldüğünde orijinal örgü sabitinde germe ve sıkıştırma olmak üzere iki tür değişiklik oluşur ve buna orijinal uzunluğuna nazaran oluşan değişim (strain) denir. Kuyudaki değişim engele uygulanan değişimle nötürleştirilebilir (strain compensation), bu nötürleştirme işleminin yukarıda bahsettiğimiz üç lazer sisteme oldukça büyük fayda sağladığı çalışmalardan anlaşılmıştır. Bu işlem neticesinde bant derinliği arttığından elektron ve boşlukların daha iyi hapsolunması sağlanır, bu ise yüksek ısı işlemlerinde istenilen bir durumdur. Teorik hesaplamalarımız InGaAs'a nitrojen katmakla iletim bant derinlik oranında önemli bir artış ve yalıtım bant oranında da önemli bir azalma olduğunu göstermiştir. Bu sonuç nitrojen temelli lazer sistemlerine dikkate değer bir üstünlük sağlamaktadır. Anahtar Kelimeler: III-V Yarıiletkenleri, nitrit, kuantum kuyu lazerleri, bant derinlik oranı, bant dizilişi IV