شماره کتابشناسی ملی
شماره
۲۳۳۷۹پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
طراحی و مدلسازی آشکارسازهای تنظیم‌پذیر مبتنی بر ساختارهای هیبریدی گرافن-کریستال مایع
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design and Modeling of Tunable Photodetectors based on Graphene-Liquid Crystal Hybrid Structures
نام نخستين پديدآور
/حسن صادقی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق و کامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، کبیری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۶ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی برق گرایش نانوالکترونیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۶/۳۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
بر خلاف دیگر آشکارسازهای گرافنی که به دلیل جذب پایین گرافن در حدود ( ۳.۲)از مکانیسم‌های بسیار متنوعی از جمله بهبود تشدید کاواک برای افزایش جذب گرافن استفاده می‌شد و تمامی این مکانیسم‌ها به دلیل دارا بودن آینه‌های منعکس‌کننده DBR در ورودی و خروجی آشکارساز، طراحی بسیار پیچیده و پرهزینه‌ای داشتند و حتی تطبیق‌پذیری این آشکارسازها با فتونیک سیلیکونی بسیار سخت می‌شد، در آشکارساز ارائه شده در این پایان‌نامه از یک توری سیلیکنی برای افزایش جذب استفاده شده است .با کمک نظریه‌ی CLMT با فرض کردن طول‌موج مورد نظر برای اینکه آشکارسازی در این طول‌موج اتفاق بیافتد ضرایب شکست قسمت‌های مختلف ساختار تعیین شده و با همان توری سیلیکونی و اتصال شاتکی با گرافن، تشدید در طول‌موج دلخواه اتفاق افتاده و جذب گرافن به بیش از ۵۰ درصد افزایش پیدا می‌کند و نیازی به مکانیسم RCE برای افزایش جذب گرافن نیست .این ویژگی از آشکارساز ارائه شده به دلیل کاهش حجم ساختار و وجود توری سیلیکنی تطبیق‌پذیری آن با مجتمع‌سازی در فتونیک سیلیکونی را افزایش می‌دهد .همچنین این توری سیلیکونی نقش تعیین‌کننده‌ای در بسیار باند باریک بودن این آشکارساز دارد به طوریکه FWHM این آشکارساز را به ۲.۲ نانومتر می‌رساند و لذا برای سیستم‌های مخابراتی مبتنی بر تسهیم طول‌موج بسیار مناسب می‌باشد. در آشکارسازهای تنظیم‌پذیرعمدتا فناوری های توسعه یافته MEMS مکانیزم تنظیم‌پذیری بودند .به این صورت که طول فیزیکی تشدید میکروکاواک با تحریک حرارتی و یا الکترواستاتیکی یک آینه قابل حرکت تغییر می‌کند و در نتیجه با استفاده از پایه فیزیکی MEMS فرکانس تشدید جذب ساختار تغییر می‌کند .به هرحال مکانیزم حرارتی فناوری MEMS دارای سرعت بسیار کم تنظیم‌پذیری و مکانیزم الکترواستاتیکی آن به دلیل اعمال ولتاژ بالا توان مصرفی بالایی دارد .هم چنین طراحی هر دو مکانیزم بسیار پیچیده و پرهزینه است .جایگزین مناسب برای همه‌ی این راه حل‌ها استفاده از کریستال مایع است که می‌تواند یک تنظیم‌پذیری بزرگی را در ضریب شکست با اعمال ولتاژ متوسط و توان مصرفی پایین فراهم کند ما در این پژوهش برای اولین بار آشکارساز نوری تنظیم‌پذیر اتصال شاتکی گرافن-سیلیکون بر مبنای اثر گسیل نوری داخلیIPE ، با پاسخ‌دهی بیش از در طول‌موج nm۱۵۶۳ در ولتاژ معکوس ۲=Vds را ارائه می‌دهیم که با استفاده از کریستال مایع W۱۷۹۱LC می‌تواند تنظیم‌پذیری بیش از ۵۰ نانومتر را با FWHM کم‌نظیر ۲.۲ نانومتر با اعمال ولتاژ پایین ۱۵.۴ ولت در اطراف طول‌موج ۱۵۵۰ نانومتر را فراهم کند که این تنظیم‌پذیری باند C مخابراتی را به طور کامل و بخشی از باند L را پوشش می‌دهد و برای سیستم‌های مخابراتی مبتنی بر تسهیم طول‌موج بسیار مناسب می‌باشد
متن يادداشت
Unlike other graphene photodetectors, due to the low absorption of graphene(about 2.3 ), a wide variety of mechanisms were used to increase the absorption of graphene, and all these machanisms due to having mirrors DBR at the input and output of photodetectoes, had a very complex and expensive design, and even the compatibility of these photodetectors with silicon photonics became very difficult. In the photodetector presented in this dissertation, a silicon grating was used to increase the absorption. With the help of CLMT theory, assuming the desired wavelength for the detection to occure at this wavelength, the refractive indexes of different parts of the structure are determind and with the same silicon grating and Schottky junction with graphene, resonance of the desired wavelength was happens and the graphene absorption increases to more than 50 and there is no need for a RCE mechanism to increase the graphene absorption.This feature of the proposed the photodetector increases its adaptability to integration in silicon photonics due to reduced volume of the structure and the presence of silicon grating. Also, this silicon grating plays a decisive role in the ultra-narrow bandwidth of this photodetector, so that FWHM brings this detector to 2.2nm, and therefore it is very suitable for telecommunication systems based on wavelength division. In tunable photodetectors, most of the technologies developed by MEMS were tunable mechanisms. In this way, the physical length of the microcavity resonance is changed by thermal or electrostatic stimulation of a moving mirror, and as a result, the frequency of resonance absorption of the structure is changed by using physical base of MEMS. However, the thermal mechanism of MEMS technology has a very low tuning speed and its electrostatic mechanism has a high power consumption due to the application of high voltage. The design of both machanisms is also very complex and costly. A good alternative to all of these solutions is the use of liquid crystals, which can provide a large tunable refractive index with moderate voltage and low power consumption. In this study, for the first time, we present a tunable photodetector for graphene-silicn schottky bonding based on Internal Photoemisson Effect (IPE), with a higher photocurrent Responsivity of 214mA/W in reserve voltage, Vds=2v, which uses liquid crystal W1791LC, it can provide tunability of more than 50nm with an unique 2.2nm FWHM by applying a low voltage of 4.15 volts around the 1550nm wavelength, which makes tunablity the entire C band plus a portion of L band, and is very suitable for telecommunication systems based on wavelength division
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design and Modeling of Tunable Photodetectors based on Graphene-Liquid Crystal Hybrid Structures
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
صادقی، حسن
مستند نام اشخاص تاييد نشده
Sadeghi, Hasan
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
