Fabrication and Characterization of Thermophotonic Devices

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Oksanen, Jani
dc.contributor.author Olsson, Anders
dc.date.accessioned 2012-07-02T08:23:17Z
dc.date.available 2012-07-02T08:23:17Z
dc.date.issued 2011
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/3713
dc.description.abstract Tässä diplomityössä tutkitaan termofotonisille laitteille tarkoitettujen LED-rakenteiden valmistusta ja karakterisointia. Termofotonisen laitteen toiminta perustuu elektroluminesenssijäähdytykseen, eli LEDin kykyyn emittoida fotoneja, jotka ovat saanet osan energiastaan hilalämmöstä. Ilmiö saattaa mahdollistaa LEDin jäähtymisen sen emittoidessa valoa, jos häviöt ovat riittävän pieniä. Työn teoreettisessa osassa käsitellään lyhyesti LEDien ja metallikontaktien perusominaisuuksia. Metallikontakteja käytetään injektoimaan virtaa ja heijastamaan valoa rakenteissa. Valmistusprosessi alkaa indiumfosfidi (InP) puolijohdesubstraatista, jonka pinnalle kasvatetaan useita puolijohdekerroksia, ml. aktiivinen InGaAs-kerros, tavoitteena saada aikaan valoa emittoiva p-n-liitos. Sähköiset kontaktit valmistetaan höyrystämällä metallia puolijohderakenteiden pinnalle. Valmistetut rakenteet karakterisoidaan fotoluminesenssimittauksilla (PL), virtajännitemittauksilla (I-V) ja atomivoimamikroskoopilla (AFM). Näytteitä valmistettiin työn aikana 63 kpl, joista 22 oli valmiita InP/InGaAs p-n-liitos LED-rakenteita joiden PL-huiput sijoittuivat välille 1630 - 1690 nm. fi
dc.description.abstract In this thesis, the fabrication properties and characterization of broad area light emitting LED structures for thermo photonic devices are studied. The operation of a thermo photonic device is based on electroluminescent cooling, i.e. the ability of an LED to emit photons that have received a part of their energy from the lattice heat. This phenomenon allows an LED to cool down as it emits light if other losses are sufficiently small. The theoretical part of the work briefly reviews the basic properties of light-emitting diodes and metal contacts used to inject current and to reflect light in the structures. The fabrication process starts with indium phosphide (InP) semiconductor wafers, on which several semiconductor layers are grown, including an InGaAs active layer, in order to create a p-n junction capable of emitting light. Electrical contacts are made by evaporating metal on the semiconductor structures. The structures fabricated are characterized by photoluminescence (PL) measurements, then by current-voltage (I-V) measurements and also by atomic force microscopy (AFM) which was also briefly reviewed in this work. Of the 63 fabricated samples 22 were complete InP/InGaAs p-n junction LED structures whose PL peaks were in the range 1630 - 1690 nm. en
dc.format.extent [9] + 46
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Aalto-yliopisto fi
dc.publisher Aalto University en
dc.title Fabrication and Characterization of Thermophotonic Devices en
dc.title Termofotonisten laitteiden valmistus ja karakterisointi fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.department Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos fi
dc.subject.keyword termofotoniikka fi
dc.subject.keyword LED fi
dc.subject.keyword lämpöpumppu fi
dc.subject.keyword elektroluminesenssi fi
dc.subject.keyword jäähdytys fi
dc.subject.keyword jäähdytyslaite fi
dc.subject.keyword indiumfosdi fi
dc.subject.keyword indiumgalliumarsenidi fi
dc.subject.keyword thermophotonics en
dc.subject.keyword LED en
dc.subject.keyword heat pump en
dc.subject.keyword electroluminescent cooling en
dc.subject.keyword cooling device en
dc.subject.keyword indium phosphide en
dc.subject.keyword indium gallium arsenide en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201207022679
dc.type.dcmitype text en
dc.programme.major Laskennallinen tekniikka fi
dc.programme.mcode S-114
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.contributor.supervisor Tulkki, Jukka


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account