: مطالعه چاه کوانتومی گالیوم نیترید/ ایندیوم گالیوم نیترید و کاربرد آن در لیزردیودها و دیودهای نورتاب

با توجه به اهمیت مواد ایندیوم گالیوم نیترید و خصوصا کاربرد وسیع آنها در ساختارهای نورتاب، در این تحقیق، به مطالعه مواد ایندیوم گالیوم نیترید و بررسی ساختارهای نورتاب ( لیزر دیودها و دیودهای نورتاب ) با پایه ایندیوم گالیوم نیترید پرداخته ایم. به این منظور، سعی شده ابتدا شناخت و اطلاعاتی مفید از ماده، فرایندهای رشد و خواص آن فراهم آوریم و در ادامه با هدف شناخت، ساخت و افزایش کارایی، دیودهای نورتاب و لیزردیودهای با پایه ی ایندیوم گالیوم نیترید را بررسی کرده و اثر برخی پارامترهای موثر بر کارایی این ساختارهای نورتاب مطالعه شده است. در جریان کار از نتایج و گزارشهای تئوری و تجربی استفاده کرده ایم. در این کار، ابتدا به پیشینه تاریخی مواد ایندیوم گالیوم نیترید و دستگاه های نورتاب ساخته شده از آنها پرداخته ایم، و در قسمت های بعدی برخی اصول فیزیکی مرتبط و مورد نیاز برای درک مفاهیم پیش رو را به طور مختصر عنوان کرده ایم. در ادامه پس از بحث در مورد مشخصه های نیتریدهای 3-5 و رشد آنها، به رشد ایندیوم گالیوم نیترید به روش mocvd پرداختیم و پس از آن توانستیم اثر عواملی چون دما، سرعت، فشار و کسر مولی ایندیوم بر فرایند رشد ماده را تحلیل و جمع بندی کنیم. پس از این، خواص اپتیکی مواد ایندیوم گالیوم نیترید و چگونگی تأثیر دما، سرعت رشد، کسر مولی ایندیوم در چاه کوانتومی، پهنای چاه و سد کوانتومی را بر خواص اپتیکی تحلیل کردیم و به نتایجی برای بهبود خواص اپتیکی رسیدیم. خواص ساختاری، خواص الکتریکی و برخی پارامترهای تأثیر گذار بر آنها نیز در ادامه مورد ارزیابی قرارگرفت. پس از این به ساختارهای نورتاب با پایه ی ایندیوم گالیوم نیترید پرداختیم. لذا پس از بیان کلی ساختار، مکانیسم و سیر تکاملی دیودهای نورتاب، رشد و تشکیل led با ساختار چاه کوانتومی چندگانه ایندیوم گالیوم نیترید را به طور خاص دنبال کردیم. همچنین مشخصه های این نوع دیودها و اثرات سهم ایندیوم، دمای محیط، جریان، پهنای چاه کوانتومی و دررفتگی ها بر آنها را تحلیل و ارزیابی کردیم. بعد از leds به لیزر دیودها پرداختیم و پس از شناخت ساختار آنها، با استفاده از گزارشهای تئوری و تجربی به منظور یافتن ایده و نتایجی در جهت بهبود کارایی این ساختارها، ابتدا تأثیرات اثر اشتارک محدود کوانتومی و پهنا های چاه کوانتومی بر لیزر دیود بنفش را مطالعه کرده و سپس بهبود در اثر پیزوالکتریک لیزر بنفش را با استفاده از چاه های کوانتومی پله ای شکل بررسی کردیم و در نهایت بر اساس یک مدل تئوری تأثیر پهنای چاه وابسته به z روی شیفت قرمز ناشی از اثر اشتارک محدود کوانتومی را تحلیل کرده و همچنین دو مورد جرم موثر ثابت و جرم موثر وابسته به پهنای چاه را در ساختارهای چاه کوانتومی فشرده بررسی کردیم.