عبدالله علیزاده

با توجه به روند روزافزون توسعه مدارات و شبکه های نوری در عرصه های پزشکی، صنعتی، مخابراتی و ... نیاز به بهینه سازی و ارتقاء طراحی و بهبود عملکرد و کیفیت عناصر و المان های تشکیل دهنده مدارات و شبکه های نوری از جمله آشکارسازها، مبدل ها، مدولاتورها، موجبرها و ... بیشتر از پیش احساس می گردد آشکارسازهای نوری ساختارهایی هستند که نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و یکی از بخش های مهم مدارات مجتمع نوری هستند. اخیرا گرافن به عنوان ماده ای دوبعدی با خواص نوری و الکترونیکی مناسب برای استفاده در آشکارسازها مورد توجه محققان قرار گرفته است که طیف فرکانسی تراهرتز تا مادون قرمز را پوشش می دهد و کاربردهای فراوانی در ارتباطات، علوم فضایی، اسکن افراد و بسته بندی ها جهت افزایش امنیت در گیت های حراست ارگان های مختلف، علوم پزشکی به منظور اسکن اندام بدن و ... دارد که مشخصات این آشکارسازها با پیشرفت علم پلاسمونیک منجر به افزایش پارامترهایی از جمله حساسیت بالاتر، راندمان بیشتر و بهبود ضریب جذب نوری بالاتر و ... گردیده است و می توان با استفاده از گرافن در ترکیب نانوساختارهای پلاسمونیکی و همچنین خواص پلاسمون پلاریتون های سطحی گرافن، رنج فرکانسی و عملکردی آشکارسازها را وسیع تر نمود ضمن آن که تواما پاسخ دهی و بازده کوانتومی را نیز بهبود بخشید. از مشخصات آشکارسازها می توان به ضریب حساسیت، راندمان و ضریب جذب اشاره کرد که در این پایان نامه یک آشکارساز تراهرتز مبتنی بر گرافن با استفاده از افزایش ضریب جذب طراحی و شبیه سازی می شود، طراحی و شبیه سازی این موضوع پیشنهادی توسط نرم افزار LUMERICAL می باشد که ابتدا تحلیل نوری ساختار آشکارساز مبتنی برگرافن در بخش FDTD مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت و ضمن بررسی تغییرات در ساختارهای گرافن که منجر به تغییر در نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل خروجی های بدست آمده از نتایج آشکارساز خواهد گردید، با بکارگیری گرافن جهت بهینه سازی آشکارساز نوری سعی در رسیدن به بازه عملکردی مناسبی از بازه فرکانس های 3/0 تا 3 تراهرتز خواهیم داشت و متعاقباً نتایج بدست آمده از تحلیل نوری جهت رسیدن به نتایج الکتریکی شبیه سازی آشکارساز نوری در بخش DEVICE نرم افزار لومریکال، اعمال خواهد گردید.