پوشش با لایه های نازک نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. اطلاع از خواص تشعشعی ساختار های چند لایه ای شامل سیلیکون و مواد مرتبط مانند دی اکسید سیلیکون, نیترید سیلیکون و طلا با پارامترهای متفاوت, جهت کاربردهای سیستمهای کوچک ضروری است. این پروژه اثر پارامترهای گوناگون بر روی خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه ای نانو مقیاس را شرح می دهد. از هر دو سیلیکون آلاییده کم و آلاییده استفاده شد, همچنین هر دو روش همدوس و غیر همدوس اعمال شد. بیانهای تجربی برای ثابت های نوری سیلیکون آلاییده کم مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از مدل درود برای ثابت های نوری سیلیکون آلاییده استفاده شد. فسفر به عنوان یون دهنده و بورن به عنوان یون گیرنده عمل می کند. در این پروژه سیلیکون آلاییده با یونهای دهنده و گیرنده با غلظت های متفاوت مورد مطالعه قرار گرفت و لایه های پوشش در دماهای مختلف مقایسه شدند. نتایج نشان داد که پوشش دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون, مانند یک ضد بازتاب عمل می کند و این پوشش ها منجر به کاهش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می گردند. اگر ضخامت پوشش غیر فلزی افزایش یابد, ضریب بازتاب کاهش و ضریب عبور افزایش می یابد. پوشش لایه نازک طلا منجر به افزایش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می شود. ضریب بازتاب ساختار چند لایه ای پوشیده شده با طلا با افزایش ضخامت افزایش می یابد. با توجه به نیاز سیستمهای فضایی، به ضریب صدور بیشینه جهت کنترل دما و کارایی بالاتر و مناسبتر، می توان با افزایش تعداد لایه های پوشش داده شده، به این مهم دست یافت. تغییرات خواص تشعشعی تابع پیچیده ای از طول موج می باشد که با افزایش تعداد لایه ها بر اثر پدیده تداخل امواج این پیچیدگی و وابستگی به طول موج بیشتر می گردد. تاثیر افزایش تعداد لایه ها جهت کنترل خواص تشعشعی از تاثیر تغییر ضخامت بیشتر است. به عنوان مثال در یک ضخامت ثابت، می توان با افزایش تعداد لایه ها به ضریب صدور بزرگتری دست یافت. از نتایج مشاهده شد که اثر غلظت در دماهای کوچکتر از 600 بر روی خواص تشعشعی ساختار های چند لایه ای شامل سیلیکون آلاییده، زیاد است. در دماهای کوچکتر از 600 غلظت و نوع ناخالصی دارای اثر مهمی بر روی خواص تشعشعی لایه های نازک است. اگرچه تاثیر یونها برای غلظت های بزرگتر از 1016 قابل ملاحظه است. هرگاه دما افزایش یابد، تفرق شبکه به علت افزایش غلظت فونونها پدیده غالب می شود و در دماهای بالا، از اهمیت تفرق توسط یونها کاسته می شود زیرا در دماهای بالا حاملان انرژی سریعتر حرکت کرده و نیروی کولمب بین آنها کاهش می یابد. این مطالعه فوایدی جهت رشد و توسعه فناوری پوشش در صنایع نیم رسانا ها و به ویژه برای توسعه وسایل میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد.

چکیده در سال های اخیر، علم لایه های نازک در میان سایر علوم رشد قابل ملاحظه ای داشته و حجم وسیعی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است. بی شک رشد چشمگیر ارتباطات، پردازش اطلاعات، ذخیره سازی، صفحه های نمایش، صنایع تزئینی، ابزارآلات نوری، مواد سخت و عایق ها نتیجه تولید لایه های نازک براساس فناوری های نوین می باشد. در ساخت لایه های نازک نیز در سال های اخیر تحولات وسیعی صورت گرفته است که خود ناشی از پیشرفت در فناوری خلاء، تولید میکروسکوپ های الکترونی و ساخت وسایل دقیق و پیچیده ی شناسایی مواد است. همچنین باز شدن مباحثی نظیر میکروالکترونیک، اپتیک و نانوتکنولوژی مدیون اهمیت پوشش های لایه نازک می باشد.پوشش با لایه های نازک نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. اطلاع از خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه ای بسیار نازک، کاربردهای زیادی در صنایع میکروالکترونیک، تبدیل انرژی و نانو فناوری دارند. بسیاری از اجزای نوری و نیمه هادی ها توسط لایه های نازک پوشش داده می شوند. خواص تشعشعی لایه های پوشش داده شده کاملا متفاوت از خواص تشعشعی زیر لایه اصلی می باشد. در این تحقیق خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما برای ساختارهای چند لایه ای شامل دی اکسید سیلیکون، نیترید سیلیکون مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. همچنین اثر تعداد لایه های پوشش برروی خواص تشعشعی مورد تفحص قرار می گیرد. زیر لایه اصلی از سیلیکون آلاییده کم انتخاب می شود و خواص تشعشعی هر کدام و نحوه ی تاثیر پارامترهای موثر بر آنها در طول موج های مختلف بررسی خواهد شد. خواص تشعشعی برای هر روش همدوس بررسی می شود. شرایط بهینه ساختارهای چند لایه ای در یک طول موج خاص به دست می آید. در این رساله خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما از ساختارهای چند لایه ای بسیار نازک شامل ضریب بازتاب، ضریب عبور، ضریب گسیل مورد بررسی قرار می گیرد. ضخامت زیر لایه اصلی سیلیکون آلائیده کم ثابت می باشد. زاویه تابش نرمال و اشعه ورودی غیر پولاریزه است. دمای محیط را بیست و پنج درجه سانتی گراد در نظر می گیریم و با جایگذاری متغیر های مسئله (تعداد لایه ها- ضخامت لایه ها) وبا در نظر گرفتن جنس لایه ها که از دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون تشکیل شده اند و همچنین ثابت گرفتن ضخامت زیر لایه اصلی سیلیکون آلائیده کم در الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازی می کنیم. نتایج نشان داد که پوشش دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون، مانند یک ضد بازتاب عمل می کند و این پوشش ها منجر به کاهش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می گردند. اگر ضخامت پوشش غیر فلزی افزایش یابد، ضریب بازتاب کاهش و ضریب عبور افزایش می یابد. با توجه به نیاز سیستمهای فضایی، به ضریب صدور بیشینه جهت کنترل دما و کارایی بالاتر و مناسبتر، می توان با افزایش تعداد لایه های پوشش داده شده، به این مهم دست یافت. تغییرات خواص تشعشعی تابع پیچیده ای از طول موج می باشد که با افزایش تعداد لایه ها بر اثر پدیده تداخل امواج این پیچیدگی و وابستگی به طول موج بیشتر می گردد. تاثیر افزایش تعداد لایه ها جهت کنترل خواص تشعشعی از تاثیر تغییر ضخامت بیشتر است. به عنوان مثال در یک ضخامت ثابت، می توان با افزایش تعداد لایه ها به ضریب صدور بزرگتری دست یافت. این مطالعه فوایدی جهت رشد و توسعه فناوری پوشش در صنایع نیم رساناها و به ویژه برای توسعه وسایل میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد.

پوشش با لایه های نازک نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. اطلاع از خواص تشعشعی ساختار های چند لایه ای شامل سیلیکون و مواد فلزی مانند طلا، نقره و مس با پارامترهای متفاوت، جهت کاربردهای سیستمهای کوچک ضروری است. در این پروژه اثر پارامترهای گوناگون بر روی خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه ای نانو مقیاس را شرح می دهد. از سیلیکون آلاییده کم استفاده شد، همچنین روش همدوس اعمال شد. بیانهای تجربی برای ثابت های نوری سیلیکون آلاییده کم مورد استفاده قرار گرفت. در این پروژه لایه های پوشش در دمای 25 درجه سانتیگراد بررسی شد. همچنین موج الکترو مغناطیس با زاویه 10° به ساختار چند لایه ای برخورد می کند. با بکارگیری الگوریتم رقابت استعماری (ica)، به عنوان یکی از الگوریتم های بهینه سازی نوین می توانیم مناسب ترین پوشش، ضخامت و ضرایب بهینه برای ضریب بازتاب، ضریب عبور و ضریب گسیل برای صنایع مورد نیاز بدست آورد. نتایج نشان داد که پوشش طلا، نقره و مس، مانند ضد عبورعمل می کند و این پوشش ها منجر به افزایش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می گردند، چنانچه در طول موج های 0.65 و 0.8 به ترتیب باعث رشد 10.031 و 6.513 ضریب بازتاب می شود . در پوششهای فلزی به علت نفوذ ناچیز موج تغییر ضخامت تاثیر زیادی در ضریب بازتاب ندارد.

پوشش با لایه های نازک نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. اطلاع از خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه ای بسیار نازک، کاربردهای زیادی در صنایع میکروالکترونیک، تبدیل انرژی و نانو فناوری دارند. در سال های اخیر، علم لایه های نازک در میان سایر علوم رشد قابل ملاحظه ای داشته و حجم وسیعی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است. بی شک رشد چشمگیر ارتباطات، پردازش اطلاعات، ذخیره سازی، صفحه های نمایش، صنایع تزئینی، ابزارآلات نوری، مواد سخت و عایق ها نتیجه تولید لایه های نازک براساس فناوری های نوین می باشد. در ساخت لایه های نازک نیز در سال های اخیر تحولات وسیعی صورت گرفته است که خود ناشی از پیشرفت در فناوری خلاء، تولید میکروسکوپ های الکترونی و ساخت وسایل دقیق و پیچیده ی شناسایی مواد است. همچنین باز شدن مباحثی نظیر میکروالکترونیک، اپتیک و نانوتکنولوژی مدیون اهمیت پوشش های لایه نازک می باشد. بسیاری از اجزای نوری و نیمه هادی ها توسط لایه های نازک پوشش داده می شوند. خواص تشعشعی لایه های پوشش داده شده کاملا متفاوت از خواص تشعشعی زیر لایه اصلی می باشد. در این تحقیق خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما برای ساختارهای چند لایه ای شامل دی اکسید سیلیکون، نیترید سیلیکون مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. همچنین اثر تعداد لایه های پوشش برروی خواص تشعشعی مورد تفحص قرار می گیرد. زیر لایه اصلی از سیلیکون آلاییده کم انتخاب می شود و خواص تشعشعی هر کدام و نحوه ی تاثیر پارامترهای موثر بر آنها در طول موج های مختلف بررسی خواهد شد. خواص تشعشعی برای هر روش همدوس بررسی می شود. شرایط بهینه ساختارهای چند لایه ای در یک طول موج خاص به دست می آید. در این رساله خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما از ساختارهای چند لایه ای بسیار نازک شامل ضریب بازتاب، ضریب عبور، ضریب گسیل مورد بررسی قرار می گیرد. ضخامت زیر لایه اصلی سیلیکون آلائیده کم ثابت می باشد. زاویه تابش نرمال و اشعه ورودی غیر پولاریزه است. دمای محیط را بیست و پنج درجه سانتی گراد در نظر می گیریم و با جایگذاری متغیر های مسئله (تعداد لایه ها- ضخامت لایه ها) وبا در نظر گرفتن جنس لایه ها که از دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون تشکیل شده اند و همچنین ثابت گرفتن ضخامت زیر لایه اصلی سیلیکون آلائیده کم در الگوریتم تپه نوردی، بهینه سازی می کنیم. نتایج نشان داد که پوشش دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون، مانند یک ضد بازتاب عمل می کند و این پوشش ها منجر به کاهش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می گردند. اگر ضخامت پوشش غیر فلزی افزایش یابد، ضریب بازتاب کاهش و ضریب عبور افزایش می یابد. با توجه به نیاز سیستمهای فضایی، به ضریب صدور بیشینه جهت کنترل دما و کارایی بالاتر و مناسبتر، می توان با افزایش تعداد لایه های پوشش داده شده، به این مهم دست یافت. تغییرات خواص تشعشعی تابع پیچیده ای از طول موج می باشد که با افزایش تعداد لایه ها بر اثر پدیده تداخل امواج این پیچیدگی و وابستگی به طول موج بیشتر می گردد. تاثیر افزایش تعداد لایه ها جهت کنترل خواص تشعشعی از تاثیر تغییر ضخامت بیشتر است. به عنوان مثال در یک ضخامت ثابت، می توان با افزایش تعداد لایه ها به ضریب صدور بزرگتری دست یافت. این مطالعه فوایدی جهت رشد و توسعه فناوری پوشش در صنایع نیم رساناها و به ویژه برای توسعه وسایل میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد.

ساختار های چند لایه ای بسیار نازک پوشش مناسبی برای نیمه هادیها بوده و در عین حال نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. اطلاع از خواص تشعشعی ساختار های چند لایه ای شامل سیلیکون و مواد مرتبط مانند دی اکسید سیلیکون، نیترید سیلیکون با پارامترهای متفاوت، جهت کاربردهای سیستمهای کوچک ضروری است. لایه های نیترید سیلیکون، از جهات متفاوتی در علم مواد حائز اهمیت می باشد این لایه ها دارای خواص مختلفی نطیر سختی زیاد، پایداری حرارتی بالا، خواص دی الکتریک مناسب، مقاومت الکتریکی بسیار بالا و ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین می باشند. لایه های نیترید سیلیکون در موارد بسیاری از جمله دروازه دی الکتریک در ترانزیستورهای با لایه نازک، حافظه های تصادفی دینامیکی و به عنوان لایه های ضد بازتاب در سلولهای خورشیدی و ... کاربرد دارند. این پایان نامه اثر پارامترهای گوناگون بر روی خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه ای نانو مقیاس را شرح می دهد. از سیلیکون آلاییده کم استفاده شد و همچنین روش همدوس اعمال شد. بیانهای تجربی برای ثابت های نوری سیلیکون آلاییده کم مورد استفاده قرار گرفت بهینه سازی ضرایب بازتاب، عبور و جذب با استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان با زیر لایه ثابت سیلیکون آلاییده کم و پوششهای نیترید سیلیکون و دی اکسید سیلیکون بدست آورده شد. نتایج نشان داد که پوشش دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون, مانند یک ضد بازتاب عمل می کند و این پوشش ها منجر به کاهش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می گردند. اگر ضخامت پوشش غیر فلزی افزایش یابد، ضریب بازتاب کاهش و ضریب عبور افزایش می یابد. با توجه به نیاز سیستمهای فضایی، به ضریب صدور بیشینه جهت کنترل دما و کارایی بالاتر و مناسبتر، می توان با افزایش تعداد لایه های پوشش داده شده، به این مهم دست یافت. تغییرات خواص تشعشعی تابع پیچیده ای از طول موج می باشد که با افزایش تعداد لایه ها بر اثر پدیده تداخل امواج این پیچیدگی و وابستگی به طول موج بیشتر می‏گردد. تاثیر افزایش تعداد لایه ها جهت کنترل خواص تشعشعی از تاثیر تغییر ضخامت بیشتر است. به عنوان مثال در یک ضخامت ثابت، می توان با افزایش تعداد لایه ها به ضریب صدور بزرگتری دست یافت. این مطالعه فوایدی جهت رشد و توسعه فناوری پوشش در صنایع نیم رسانا ها و به ویژه برای توسعه وسایل میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد.

رباتهای امروزی که شامل قطعات الکترونیکی و مکانیکی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مکانیکی برای جابجایی قطعات و یا کارهای ساده و تکراری که موجب خستگی و عدم تمرکز کارگر و افت بازده میشد بوجود آمدند. اینگونه رباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند. جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای کاملا کنترل شده در کارخانه نصب می شوند و به غیر از وظیفه ای که به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام کار دیگری نیستند. نوع دیگر رباتها که امروزه مورد توجه بیشتری است رباتهای متحرک هستند که مانند رباتهای جابجا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمی کنند. بلکه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی می کنند و سیر اتفاقاتی که ربات باید با انها روبرو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع ربات هاست که تکنیک های هوش مصنوعی می بایست در کنترلر ربات(مغز ربات) به کار گرفته شود. سایر سیستم های پیچیده تر که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، به دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. رباتهای بسیار پیچیده تر در محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شود. علم رباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده است: • الکترونیک ( شامل مغز ربات) • مکانیک (شامل بدنه فیزیکی ربات) • نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری ربات). به طور کلی ربات های پایه متحرک که دارای چندین بازوی عامل نصب شده بر روی پایه ای جابجا شونده می باشند در هر محیطی که امکان اعزام نیروی انسانی خطرات جانی داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرند . در محیط آلوده به مواد شیمیایی خطرناک یا آلوده به تشعشعات رادیو اکتیو ، اندازه گیری پارامتری از محیط، ارسال تصاویر و صدا، نمونه برداری و یا حتی ایجاد تغییراتی در محیط ، اعزام ربات پایه متحرک راه حل مشکل می باشد. در ادامه ی فعالیت های انجام گرفته تا به امروز در زمینه ی ربات های پایه متحرک برآن شدیم تا ربات نیمه خودکار backer robot چند گانه ( هایبرید ) را به منظور استفاده در محیطی که برای انسان پر خطر و آلوده است طراحی و شبیه سازی نماییم. نام این ربات از کلمه ی backer (حمل کننده) گرفته شده است . backer با استفاده از بازوی متحرک قادر به حمل و نقل اشیا می باشد. سنسورهایی که در قسمت های مختلف بدنه ی اصلی ربات طراحی و جایگذاری شده از برخورد ربات با موانع احتمالی جلوگیری کرده و دوربین تعبیه شده در آن قادر به دیدن محیط پیرامون در راستای هدایت آنلاین و در صورت نیاز ارسال تصاویر یا عکس برداری از محیط می باشد.

روشهای هوشمند برای این طراحی شده اند تا به جای جستجوی تمامی گره ها با هدف و جهت معین بخشی از گره ها را جستجو کرده و پاسخ را بین آن ها بیابند.در حالت کلی الگوریتم کوله پشتی سرعت و مرتبه اجرایی بهتری نسبت به روش های مشابه خود دارند.در این روش رسیدن به هدف در هر گام مستقل از گام قبلی و بعدی است.یعنی در هر مرحله برای رسیدن به هدف نهایی مستقل از این که در مراحل قبلی چه انتخاب هایی صورت گرفته و انتخاب فعلی ممکن است چه انتخاب هایی را در پی داشته باشد انتخابی که در ظاهر بهترین انتخاب ممکن است صورت میپذیرد. دو نوع جستجو داریم: 1-غیر آگاهانه: که تمامی گره ها را برای یافتن پاسخ جستجو میکند 2-آگاهی یا اکتشافی: از دانش ماورای تعریف خود مسئله استفاده می کند و میتواند پاسخ ها را کاراتر از جستجوی غیر آگاهانه بیابد. الگوریتم کوله پشتی نوعی از جستجوی آگاهانه است. کوله پشتی انواع مختلف دارد که کوله پشتی (0و1 )و کوله پشتی بیکران دو نوع از آن هستند. یکی از مسایل خیلی معروف در حوزه ی هوش محاسباتی و علوم کامپیوتر و تحقیق در عملیات مسئله کوله پشتی است.فلسفه این کار این است که فرض کنید یک سری آیتم کاملا مجزا و مستقل از همدیگر داریم که دارای دو صفت وزن و ارزش هستند و میخواهید یک تعداد از این ها را انتخاب کنید. برای انتخاب آن ها دو قانون وجود دارد: 1-مجموعه وزن همه آن هایی که انتخاب کردید کمتر مساوی با آن وزنی باشد که شما مجازید با خودتان بردارید. 2-ارزش کلی این آیتم هایی که انتخاب کردیدبیشینه شود.(قید) کلیت این روش در هر مرحله انتخاب یک عنصر از عناصر موجود است. این عنصر قسمتی از جواب مسئله است که به عناصر نهایی اضافه می شوددر طی این مسیر گام های زیر اتفاق می افتد: 1-روال انتخاب حریصانه 2-امکان سنجی و افزودن 3-بررسی اتمام الگوریتم مساله ی کوله پشتی با عنوان های knapsack یا rucksack مطرح میشود مسئله ای در بهینه سازی ترکیباتی است. علت نام گذاری این مسئله جهان گردی است که کوله پشتی با اندازه محدود دارد و باید آن را با مفیدترین صورت ممکن پر کند. از روش ماتریس انتقال جهت محاسبه نانو پوشش های چند لایه ای و بیان های تجربی برای ثابت های نوری سیلیکون آلاییده کم استفاده شده است.با استفاده از نرم افزار matlab و استفاده از الگوریتم کوله پشتی و ورودی های داده شده به این الگوریتم خواص نانو پوشش های غیر فلزی بهینه میگردد. با توجه به این که ضخامت پوشش منجر به کاهش ضریب بازتاب می گردد لذا با در نظر گرفتن حد بالا جهت ضخامت بیشینه پوشش در الگوریتم کوله پشتی (برابر با 400 نانو متر) نتایج الگوریتم منجر به استفاده از ضخامت بیشینه پوشش جهت کمینه بازتاب گردیده است. افزایش ضریب جذب باعث افزایش ضریب گسیل بیشینه میشود که باعث بهینه شدن جواب مسئله میشود