گرافن یک ساختار دو بعدی از اتمهای کربن است که به صورت شش گوش) لانه زنبوری (در یک صفحه قرارگرفته است .گرافن مخلوط جالبی از یک نیم رسانا با چگالی حالت صفر در گاف و یک فلز با گاف صفر است و بدلیل تحرک پذیری بالای حاملین و تنظیم پذیر بودن گاف در این ماده میتوان درطراحی بسیاری از ادوات اپتوالکترونیکی از جمله آشکارسازهای نوری استفاده کرد .در یک خط انتقال نوری وظیفه آشکارساز نوری که اولین بلوک گیرنده است تبدیل سیگنال نوری حاوی اطلاعات به سیگنال الکتریکی است .گرافن نوید دهنده ماده ای منتخب برای آشکارسازهای نوری با پهنای باند وسیع است، زیرا طیف جذبی آن تمام محدوده فرابنفش تا مادون قرمز دور را شامل میشود .در این پایان نامه ما یک آشکارساز گرافنی با پهنای باند وسیع بر پایه گرافن دو لایه با ساختار نامتجانس گرافن/( /Ta_۲ O_(۵گرافن را مدل بندی میکنیم این آشکارساز یک ترانزیستور نوری شامل یک جفت گرافن تک لایه است که بوسیله سد تونلی باریک جدا شده است.جنس سد تونلی تانتالیوم اکسید به منظور صرفنظر از جریان حرارتی انتخاب شده است .در ساختار ما الکترونها و حفرههای داغ بوسیله تونل زنی بین لایههای گرافنی و با کاهش بازترکیب حاملین داغ از هم جدا شدهاند .بارهای به دام افتاده در لایه گرافن بالایی میتوانند اثر گیت نوری قوی در لایه گرافن پایینی را نتیجه دهند و حاصل یک پاسخدهی نوری بی سابقه بالا و محدوده طیفی بسیار وسیع خواهد شد .در این ساختار وظیفه گرافن تنها به عنوان کانال نیست بلکه به عنوان جاذب نور میباشد .پس هدف اصلی ما مدل بندی یک آشکارساز نوری بر پایه گرافن با پهنای باند وسیع و پاسخدهی نوری آن بالا باشد
متن يادداشت
Graphene, a single, one-atom-thick sheet of carbon atoms arranged in a honeycomb lattice. Graphene is an interesting mixture of a semiconductor with zero density of state in the gap and a metal with a zero gap. Due to high mobility of carriers and tunable band in this matter, we can design many optoelectronic devices such as photodetectors. In an optical transmission line, the duty of photodetector, the first receiver block, Converting the optical signal information to electrical signal information. Graphene is a promising candidate material for ultra-broadband photodetectors, as its absorption spectrum covers the entire ultraviolet to far-infrared range. In this thesis, we present a graphene-based ultra-broadband photodetector composed of two graphene layers sandwiching a thin tunnel barrier, in this case 5-nm-thick Ta2O5 . In contrast to conventional phototransistors as well as lateral graphene devices, hot electrons and holes are separated in proposed structure by selective quantum tunneling into opposite graphene layers, thereby minimizing hot carrier recombination. The trapped charges on the top graphene layer can result in a strong photogating effect on the bottom graphene channel layer, yielding an unprecedented photoresponsivity over an ultra-broad spectral range. The graphene function in this structure is not only as the charge transport channel but also as the light absorber. So Our main goal is modeling a graphene-based photodetector with high responsivity and ultra broadband
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )