PbS kuantum noktacık içeren ince film fotodedektörlerde performans optimizasyonu

Kızılötesi (KÖ) bölgesinde görüntüleme, uzaktan algılama, kameralar gibi çeşitli alanlardaki uygulamaları nedeniyle büyük bir ilgi görmüştür. Kısa dalga kızılötesi (KDKÖ) aralığındaki fotonlar, atmosferdeki parçacıklar tarafından daha az saçılır. Sonuç olarak, KDKÖ ışığı güçlü nüfuz etme özelliklerine sahiptir ve kötü hava koşullarında bile keskin görüntülemeye olanak tanır. Öte yandan, elektronikte önemli olan silikon, algılama ve görüntüleme için endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, silikonun absorpsiyon kapasitesi 1100 nm'nin üzerinde önemli ölçüde azaldığından, KDKÖ'de görüntüleme, silikonun üzerine entegre edilecek alternatif materyaller gerektirir. Boyutu ve ayarlanabilir bant aralığı nedeniyle, çözümle işlenebilir kuantum nokta (KN) fotodedektörler, KDKÖ duyarlılığı sağlar. Silikon substratlarla uyumludurlar. Döndürerek kaplama gibi düşük maliyetli ve çeşitli teknolojiler kullanılarak silikon substratlara bağlanabilirler. Ancak, iyi performans elde etmek için KN fotodedektörlerin düşük karanlık akıma ve yüksek harici kuantum verimliliğine sahip olması gerekir. Bu amaçla, yük taşıma katmanları, karanlık akımı bastırmada önemli bir rol oynadıkları için uygun şekilde ayarlanmalıdır. Bu tezde, kurşun sülfat (PbS) kuantum nokta tabanlı fotodedektörlere farklı delik taşıma katmanları ve elektron taşıma katmanları kullanılarak performans optimizasyonu yapılmıştır. Yeni taşıma katmanları içeren fabrikasyon cihazları karakterize etmek için çeşitli karakterizasyon yöntemleri (örneğin, harici kuantum verimliliği-voltaj/dalga boyu, akım-voltaj, absorbans ölçümleri) kullanıldı. Daha yapısında taşıma katmanları olarak en iyi performans gösteren malzemeler kullanılmıştır. Son aşama olarak, ürünün maliyetini düşürmek ve üretim sürecini daha kolay hale getirmek için emici tabakanın inceltilmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır.