عنوان

طراحی و تحلیل آشکارسازهای پلاسمونیکی سیلیکون-گرافن هیبریدی

پ۲۵۶۲۳

per

طراحی و تحلیل آشکارسازهای پلاسمونیکی سیلیکون-گرافن هیبریدی

غزل عبدی

مهندسی فناوریهای نوین

۱۴۰۰

۱۲۴ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی نانوتکنولوژی گرایش مهندسی نانو الکترونیک

۱۴۰۰/۰۶/۳۱

آشکارسازهاي نوري یکی از مهمترین قطعات تشکیل دهنده هر سیستم مخابرات نوري هستند که در زمینه های مختلف نیز کاربرد دارند. امروزه گرافن به دلیل ویژگی های جذاب اپتوالکترونیکی که دارد ، بسیار مورد توجه قرار گرفته است و در زمینه های مختلف برای پیشرفت قطعات فوتونیکی و نانو الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این میان، تحقق آشکارسازهای نوری سرعت بالا و باند وسیع نیز با استفاده از گرافن محقق شد. در این پایان نامه یک آشکارساز گرافنی تک لایه بر اساس موجبر فعال پلاسمونیکی هیبریدی سیلیکون-گرافن و موجبر غیر فعال سیلیکون بر روی عایق ارائه خواهد شد که توانایی جذب نور در بالاتر از m۱.۵۵µ را نیز داشته باشد و برای کاربرد های مادون قرمز میانی نیز مناسب باشد. در این آشکارساز از دو فلز طلا و نقره برای الکترودها استفاده شده است تا بهترین نوع آن نسبت به نتایج انتخاب شود. با این طراحی در هر دو فلز استفاده شده، جذب نوری گرافن بهبود یافته و تلفات جذب فلز کمتر می شود و نتایج مطلوبی نسبت به نتایج ارائه شده قبلی در این زمینه بدست می آید که این بهبود در فلز نقره بیشتر نمایان است.این طراحی از لحاظ الکتریکی نیز نتایج مطلوبی دارد و به مقادیر جریان نوری و پاسخ دهی قابل قبولی می رسد. که باز هم در حالت فلز نقره نتایج بهتر می باشد. این طراحی راهی را برای آشکارساز های نوری پهن باند با عملکرد بسیار مطلوب باز میکند که در زمینه ها مختلف بخصوص ارتباطات نوری تاثیر گذار می باشد

Photodetectors are one of the most important components of an optical telecommunication system that are also used in various fields. Today, graphene has received a lot of attention due to its attractive optoelectronic properties and is used in various fields for the development of photonics and nanoelectronics devices. In the meantime, the realization of high-speed and wide-band photodetectors was also achieved using graphene.In this thesis, a single-layer graphene photodetector based on an active hybrid plasmonic silicon-graphene waveguide and passive silicon on insulator waveguide will be presented, which is also capable of absorbing light above 1.55µm and is also suitable for Mid-Infrared applications. In this photodetector, two metals, gold, and silver, are used for the electrodes to select the best type for the results. With this design, in both metals used, the graphene optical absorption is improved and the loss absorption of the metal is reduced, and the desired results are obtained compared to the previous results in this field, which is more visible in silver metal.This design also has good electrical results and achieves acceptable photocurrent and responsivity values. Again, in the case of silver metal, the results are better.This design opens the way for broadband photodetectors with very good performance, which is effective in various fields, especially optical communications

Design and analysis of silicon-graphene hybrid plasmonic photodetectors

عبدی

‏‏ غزل

تهيه کننده

‏‏گل محمدی

‏باغبان

‏‏ سعید

‏ حامد

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز