مدل بندی آشکارساز مادون قرمز چاه کوانتومی دو رنگی قابل تنظیم با میدان الکتریکی
/محمد علی صفدری
: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
۱۲۲ص
چاپی
بصورت زیرنویس
کارشناسی ارشد
فوتونیک- الکترونیک
۱۳۸۸/۰۴/۲۵
تبریز
در سال های اخیر تمایل زیادی به ساخت آشکارساز مادون قرمز چاه کوانتومی چند رنگی به منظور افزایش قدرت آشکارسازی به ویژه برای تشخیص اهداف و تصویر برداری تحت شرایط جوی متغییر وجود دارد .یک رویکرد برای اینکه یک آشکارساز بتواند به چند طول موج بطور همزمان پاسخ دهد این است که چندین لایه چاه کوانتومی با پاسخ دهی هایی در طول موج های متفاوت را کنار همدیگر بگذاریم .پاسخ به طول موج های متفاوت می تواند خواه بوسیله اعمال میدان به هر لایه به شکل مجزا یا از طریق کنترل میدان اعمالی در طول لایه ها باشد، بدست آید .رویکرد دیگر این است که از ساختار چاه کوانتومی نامتقارن یا جفت شده استفاده شود که در این حالت گذار از تراز پایه به چندین گذار تحریکی امکان دارد .مزیت رویکرد اخیر این است که تنها نیاز به یک نوع چاه کوانتومی چندگانه داریم که موجب ساخت آسانتر آن می شود .ما در این پایان نامه انواع آشکارسازهای مادون قرمز تنظیم پذیر را معرفی کرده و با روش تفاضل محدود به عنوان روش حل عددی دقیق، عملکرد مدل پله کوانتومی را در نرم افزار متلب شبیه سازی کردیم .در قسمت نهایی این پایان نامه ما یک ساختار بهینه شده ای را برای آشکارسار نوری پله کوانتومی تنظیم پذیر بدست آوردیم .در ابتدا ما محدوده مجاز همه پارامترهای ساختاری را تعیین کردیم و سپس بوسیله تغییر همه پارامترهای ساختاری و آلایش و میدان الکتریکی اعمالی، یک طراحی از چاه کوانتومی چند گانه که بیشینه آشکارپذیری ویژه را در هر دو بایاس به طور همزمان داشته باشد را یافتیم
In order to get response in several wavelength ranges, one approach is to build several stacks of square quantum wells with different peak response wavelengths. The response due to different wavelengths can be achieved either by contacting each stack separately or by controlling the bias across the stacks to sequentially activate different stack. The other approach is to use an asymmetric or coupled quantum well structure where the transitions from the ground state to several excited states are allowed. The advantage of the latter approach is that, it requires only one set of quantum wells which makes the fabrication relatively simpler. In this thesis we explained various kind of tunable Photodetectors and performance of a step quantum well was simulated in MATLAB using Finite Difference method as an exact numerical method. In final section of this thesis we obtained an optimized structure for tunable step quantum well photodetector. At the first we determined the allowable range of all the structural parameters and then by variation of all of the structural parameters and doping and voltage we found a design of multi quantum well that have maximum detectivite in both bias simultaneously