۲۶۴۰پ

The effects of Dark current in resonant tunneling Quantum dot infrared Photodetectors

كارشناسي ارشد

فيزيك - حالت‌ جامد

دانشگاه پيام‌نور تهران‌شرق

۱۳۹۵

۱۳۹۵/۶/۲۹

۶۸ص.

شكري ، علي اضغر

۵۲-۵۴

resonant tunneling Quantum dot infrared photodetector,Dark current ,Noise ,Transmission Matrix Method

جريان تاريك و نويزآشكارسازهاي مادون‌قرمز يكي از عوامل محدود كننده درعملكرد يك آشكارساز مي‌باشند و از پارامترهاي مهم و اساسي و همواره يكي از چالش‌هاي محققين بوده‌است زيرا ميزان حساسيت يك آشكارساز را تعيين مي‌كنند. در دماهاي بالا انرژي گرمايي در مقايسه با انرژي فوتون‌هاي ورودي قابل مقايسه مي‌گردد و درنتيجه جريان تاريك كه ناشي از گسيل گرما يوني است تشديد و باعث كاهش كيفيت عملكرد آشكار‌سازمي‌شود. بنابراين براي بهبود عملكرد آشكارساز, نياز به مكانيسمي براي خنك شدن مي‌باشد تا باعث كاهش نويز گردد كه اين به نوبه خود سبب افزايش حجم و هزينه آشكارسازها مي‌گردد. در سير رشد تكنولوژي ساخت آشكار‌سازهاي مادون‌قرمز, ساختارهاي كوانتومي و در راس آن, ساختارهاي مبتني بر نقاط كوانتمي به دليل محدوديت حامل‌ها در سه بعد, چالش‌ها و محدوديت‌هاي ساختارهاي حجيم و ساختارهاي چاه كوانتمي‌را پوشش دادند و از جمله مزاياي آنها نويز كمتر و در نتيجه قابليت عملكرد در دماي بالاتر را مي‌توان نام برد. از طرفي در ساختارهاي نقطه كوانتمي با تغيير اندازه و شكل نقاط كوانتمي مي‌توان آشكار‌ساز را در جذب يك محدوده طول موج خاص تنظيم كرد و همچنين با استفاده از خاصيت تشديد كوانتومي در سدهاي دوتايي, با اضافه كردن سدهاي تونلي و اجازه عبور يك طول موج خاص از سدها, مي‌توان نويز آشكارساز را كه يك طيف وسيع دارد به ميزان قابل توجهي كاهش داد. در اين پايان نامه ابتدا اثرات جريان تاريك را در آشكار‌سازهاي مادون‌قرمز مورد برسي قرار داده‌ايم سپس روش عددي ماتريس انتقال(TMM) را براي محاسبه جريان تاريك و نويز در آشكارسازهاي نقطه كوانتمي‌با تونل‌زني تشديدي ارائه مي‌دهيم. درنهايت نتايج محاسبات را براي دو ساختار آشكارساز مادون‌قرمز نقطه كوانتومي معمولي و آشكارسازهاي نقطه كوانتمي با تونل‌زني تشديدي مورد مقايسه قرار مي‌دهيم كه شاهد كاهش قابل توجهي در نويز اين آشكارسازها تاحد دو مرتبه بزرگي مي‌شويم.

۱۳۹۷/۶/۱۸

47737