Nitrojen?in GaInAsN yarıiletkenlerin optiksel ve elektronik özellikleri üzerindeki etkilerinin teorik analizi

Bu tezin amacı, nitrojen katkılı III-V yarıiletken bileşiklerin deneysel olarak gösterilmiş temel özellikleri ve cihaz uygulamaları ile ilgili üstünlüklerini teorik olarak incelemek, yorumlamak ve bu konuda yapılabilecek farklı çalışmalara bir kapı açmak için yeni malzemeler önermektir. Bu tezde, nitrogen katkılı GaInAs yarıiletkeninin temel özellikleri ve sıradışı karakteristiğinin altında yatan fizik üzerinde duruldu. Nitrojen içeren ve içermeyen GaAs veya InP üzerine büyütülmüş lazer cihazlarının band hizalanmasını inceledik. Nitrojen(N)ve antimonite(Sb) katkısının, GaAs ve InP ile (111) ya da (001) yönünde büyütülmüş deformasyona uğramış GaInAsNSb kuantum kuyu lazerlerinin kritik kalınlıkları üzerindeki rolünü incelemek için hesaplar yapıldı.Yeni bir analitik metod kullanılarak, nitrojen katkısının GaAsN alaşımı içinde bulunan sığ donörlerin bağlanma enerjisi ve etkin Bohr yarıçapı ile perdeleme parametresi ve taşıyıcı yoğunluğu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Nitrojen ve bağlanma enerjisi arasında güçlü bir ilişki vardır. Ayrıca perdeleme parametresinin yükselmesi bağlanma enerjisinin düşmesine sebep olmaktadır. Yarıiletken kuantum kuyu lazerlerinin dizaynı için temel faktörlerden bir tanesi de optiksel mod hapsolmasıdır (ışığın hapsedilmesi). GaAs ve InP üzerine büyütülmüş GaInAsN lazer malzemelerinin kırılma indisi ve buna bağlı optiksel hapsolma faktörleri incelenmiştir.