Dalgaboyu genişletilmiş swır dedektör uygulaması için (100) InP alttaş üzerine büyütülen zengin indiyum içerikli InxGa1-xAs epitaksiyel katmanların karekterizasyonu

Bu tez çalışmasında, Metal Organik Buhar Fazı Epitaksi (MOVPE) tekniği kullanılarak zengin In içerikli (x>0.53) InxGa1-xAs yapıları (100) InP alttaş üzerine epitaksiyel olarak büyütülmüş ve detaylı karakterizasyonları yapılmıştır. Bu kapsamda, örgü uyumsuz InxGa1-xAs/InP yapılarının kristal kalitesi, yapılan gaz akışı çalışmaları, Si katkılama çalışması ve büyütme sıcaklığı çalışması olmak üzere, farklı optimizasyon koşulları altında araştırılmıştır. Si katkılı ve katkısız olarak büyütülen zengin In içerikli InxGa1-xAs epitaksiyel ince filmlerin yapısal karakterizasyonu yüksek çözünürlüklü X-ışını kırınımı (HR-XRD) cihazı ile, elektriksel karakterizasyonu Hall ölçümü cihazı ile ve optik karakterizasyonu Fotolüminesans (PL) ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan karakterizasyon çalışmaları sonucunda, zengin In içerikli InxGa1-xAs yapılarının alaşım oranının, kristal kalitesinin, elektriksel ve optik özelliklerinin tez kapsamında incelenen parametrelere bağlı olarak etkilendiği görülmüştür. Sonuç olarak, en düşük In içeriği x=0.610 dan en yüksek In içeriği x=0.675 e olmak üzere 12 adet zengin In içerikli örgü uyumsuz InxGa1-xAs/InP yapısı genişletilmiş SWIR (1.7-3 µm) dedektör yapıları için MOVPE tekniği ile başarılı bir şekilde büyütülmüştür.

In this thesis, Indium-rich (x>0.53) InxGa1-xAs structures were grown on (100) InP substrate epitaxially by Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (MOVPE) technique and were characterized in detail. In this context, the crystal quality of In-rich InxGa1-xAs /InP structures has been investigated under different optimization conditions including Si doping, gas flow, and growth temperature studies. Structural characterization, electrical characterization, and optical characterization of In-rich InxGa1-xAs epitaxial thin films with Si-doped and undoped growth were analyzed with high-resolution X-ray diffraction (HR-XRD) device, Hall measurement device, and Photoluminescence (PL) measurement system, respectively. The result of the characterization studies has been seen that the alloy ratio, crystal quality, and electrical and optical properties of indium-Rich InxGa1-xAs structures were affected depending on the parameters examined in the thesis. As a result, the 12 lattices mismatched InxGa1-xAs/InP structures, with the lowest In content from x=0.610 to the highest In content x=0.675, were successfully grown by the MOVPE technique for extended SWIR (1.7-3 µm) detector applications.