در این پایان نامه، به موضوع پوششهای نامرئی کننده استوانه ای با سطح مقطع بیضوی پرداخته ایم. هدف از این پایان نامه به دست آوردن مشخصات ماده سازنده پوشش با استفاده از تئوری تبدیلات نوری، در حالت تعمیم یافته و سپس ارائه مدل ساده شده و قابل ساخت این نوع از پوششهای نامرئی کننده است. برای نیل به این منظور ابتدا مختصات استوانه ای با سطح مقطع بیضوی را تعریف کرده و سپس توسط یک تابع تبدیل خطی مشخصات ماده سازنده را در حالت ایده آل به دست می آوریم. به دلیل دارا بودن نقاط تکین و مشکلات ساخت چنین پوششهایی، با استفاده از معادلات ماکسول نمونه تقریبی قابل ساخت این نوع پوشش ارائه می شود. از نرم افزارهای comsol multyphisics و matlab برای تحلیل پوششهای نامرئی کننده استوانه ای- بیضوی و به دست آوردن نتایج استفاده می کنیم. در این پایان نامه، با ارائه مدل جامع و تعمیم یافته، معادلات کلی پوششهای نامرئی کننده استوانه ای- بیضوی را به فرم ساده ماتریسی به دست آورده ایم. به صورت تحلیلی علت وابسته بودن این نوع پوششها به زاویه تابش را نشان داده ایم. بیشترین میزان پراش در زاویه 4/? رادیان به دست می آید. پوششهای با بیضویت پایین به دلیل تطبیق امپدانس بهتر عملکرد بهتری نسبت به سایر پوششها دارند. در صورت تمایل به ساخت پوششهای نامرئی کننده استوانه ای- بیضوی ، با استفاده از مواد چند لایه باید علاوه بر تقسیمات شعاعی تقسیمات زاویه ای به میزان حداقل 8/? رادیان نیز داشته باشیم

کاربرد افزاره های فتونیکی درسیستمهای محاسباتی، از سه دهه پیش، شروع شده و دائماً در حال توسعه و پیشرفت هستند، اما اندازه قطعات فوتونیکی بر محدودیت شکست نور نمی توانند غلبه کنند. ازطرفی دیگر، نرخ انتقال داده ها تا سال 2015 به 10 ترابیت برثانیه خواهد رسید که افزارههای فتونیکی فعلی قادر به تأمین چنین نرخی نمی باشند. بدین منظور به افزاره های نانوفتونیکی نیاز هست تا بر مشکل محدودیت شکست نور غلبه کرده و قادر به تأمین نرخ بالای انتقال اطلاعات باشند. گیت-های نانوفتونیکی بر اساس انتقال انرژی میدان نزدیک نوری بین نقاط کوانتومی مجاور و کنترل انتقال انرژی برانگیخته و میراشدن آن در اثر واهلش بین ترازهای انرژی اکسیتون در نقاط کوانتومی عمل می کنند. نحوه قرارگرفتن ممان های دوقطبی الکتریکی تحریک یافته در نانوذره، در اثر تابش نور فرودی به اندازه، ساختار و شکل نانوذرات بستگی دارد. در فصل اول به بیان مفاهیم نظری، مکانیسم میدان نزدیک نوری و مقایسه آن با امواج میراشونده متداول، پرداخته و هدف از پیدایش آن تشریح می شود. در این راستا، به معرفی و بررسی رفتار زمانی، کارکرد و تحقق فیزیکی گیت های نانوفتونیکی پرداخته و مزیت آن ها نسبت به سایر گیت های فتونیکی متداول بیان می شود. در فصل دوم، به بیان معادلات حاکم بر عمل کرد گیت های نانوفتونیکی و محاسبه ترازهای انرژی اکسیتون پرداخته می شود و معادله شرودینگر برای یافتن تابع پوش حل می شود. درنهایت، دینامیک حالت های کوانتومی یک اکسیتون و دو اکسیتون در نقاط کوانتومی مجاور، بر اساس عمل گر چگالی و رفتار زمانی انتقال انرژی تحریکی و میرایی انرژی ناشی از واهلش اکسیتون بیان می-شوند. در انتهای فصل دوم، کار کرد گیت های نانوفتونیکی and و xor تشریح و رفتار زمانی آن ها شبیه سازی می شوند. تحقق فیزیکی گیت های نانوفتونیکی پیشین در دمای اتاق هنوز به سادگی میسر نیست. بنابراین در فصل سوم، به عنوان نمونه، طرح پیشنهادی در راستای بهبود دمای کاری گیت نانوفتونیکی and، با استفاده از اندرکنش میدان نزدیک نوری بین نقاط کوانتومی gan محبوس در aln، معرفی و تحقق فیزیکی آن در دمای اتاق بحث خواهد شد. در ساختار گیت نانوفتونیکی پیشنهادی، نقاط کوانتومی gan از طریق اندرکنش میدان نزدیک نوری بین ترازهای تشدیدی، در تزویج با یکدیگر و از طریق اندرکنش اکسیتون-فونون با مخزن فونون در تزویج می باشند. درنهایت، با استفاده از معادلات کوپل شده، احتمال اشغال اکسیتون در ترازهای انرژی نقاط کوانتومی و سرعت کارکرد افزاره در دماهای متفاوت، در حالت ماندگار و حالت گذرا بحث خواهد شد. مزیت گیت نانوفتونیکی and پیشنهادی نسبت به گیت های نانوفتونیکی پیشین شامل تحقق فیزیکی گیت در دمای اتاق، افزایش سرعت سوئیچینگ، کاهش حجم افزاره، افزایش قابلیت مجتمع سازی و به طور خلاصه افزایشfom 1 می باشد.

یکی از المان های اصلی در این شبکه ها که در پردازش اطلاعات بکار میرود، بافرها می باشند. هنگامیکه چند بسته دیتا از منابع مختلف به طور همزمان به یک گره می رسند وبه یک مقصد نهایی مشترک ارسال می شوند، جهت جلوگیری از تصادم و از بین رفتن اطلاعات،یعنی برای جمع آوری بیت های دیتا عمل بافر کردن انجام می شود. از طرف دیگر، مواد متامتریال دارای ویژگی های منحصر بفردی می باشد که آن را از مواد معمولی موجود در طبیعت متمایز می کند و کاربرد های ویژه ای به آن می دهد . یکی از این کاربردها، استفاده از این مواد به عنوان ماده مورد استفاده در هسته موجبر های نوری می باشد .اماکار زیادی تا کنون روی متامتریال انجام نشده و یا در کارهای انجام یافته پاشندگی و تلفات قابل توجه آنها در نظر گرفته نشده است. در این تحقیق ،پاشندگی و تلفات متامتریال را در ساختار پیشنهادی بررسی نموده وبا در نظر گرفتن پارامتر های مربوط به موجبر، امکان فراهم نمودن شرایط برای توقف نور و یا آزاد سازی آن را بررسی خواهیم نمود.

در پایان نامه حاضر بررسی و شبیه سازی انتقال نور از زنجیره ای از نانو ذرات نقره انجام گرفته و ذره به عنوان دو قطبی در محیط میدان نزدیک در نظر گرفته شده و در نهایت از زنجیره نانو ذرات به صورت سوئیچ نوری استفاده شده است و در دو حالت خاموش و روشن بررسی شده است.ودامنه و فازنور ورودی پس از عبور از این محیط دستخوش تغییر میشود که در این پروژه این تغییرات (تغییرات دامنه و فاز میدان خروجی که از این محیط و زنجیره نانو ذرات عبور کرده است) محاسبه میشود. در هنگام برخورد میدان به هر کدام از نانو ذرات پلاریزاسیون انها تغییر میکند که این تغییرات در نهایت موجب تغییر دامنه و فاز میدان خروجی می شود. خاصیتی که محیط پلاسمونیک برای ما ایجاد میکند این است که وقتی میدان از محیط پلاسمونیک عبور میکند موجب ایجاد پلاسمون های سطحی در محیط می شوند که این کار موجب میشود تمامی فنونها و فتونها از محیط عبور نکند و مقداری از انها در سطح فلزی محبوس می ماند که در ابزار هایی که از این نوع تکنیک ها استفاده میشود میتوان دستاوردها و خاصیت های جدیدی برای ابزارهای نوری ایجاد کرد که در مقایسه با ابزارهایی که از این تکنیک ها استفاده نشده است و خاصیت حبس نور وجود ندارد.

استفاده از افزاره های فوتونیکی در سیستم های مخابراتی از سه دهه پیش آغاز شده و تا به امروز روند رو به رشدی را طی کرده است و پیشبینی می شود تا سال 2015، نرخ انتقال داده ها به 10 ترا بیت بر ثانیه برسد. اما در سال های اخیر پیشرفت افزاره های فوتونیکی با محدودیت پراش نور مواجه شده است. این محدودیت امکان کوچکتر شدن افزاره های فوتونیکی از محدوده شکست نور را از بین می بود. با توجه به این محدودیت امکان دستیابی به نرخ انتقال داده های مورد نظر با افزاره-های فوتونیکی فعلی وجود ندارد. بدین منظور جهت غلبه بر این محدودیت پیشنهاد استفاده از افزاره های نانوفوتونیکی با استفاده از برهم کنش میدان نزدیک بین نقاط کوانتومی مجاور مطرح شد. این افزاره ها با استفاده از کنترل انتقال انرژی برانگیختگی و میرا شدن آن در اثر واهلش بین تراز های انرژی اکسیتون در نقاط کوانتومی عمل می کنند. یکی از کاربرد های این گیت ها استفاده از آنها در طراحی و ساخت نانو روتر نوری جهت استفاده در مخابرات تمام نوری می باشد که نانو روتر امکان بهره برداری از مزایای افزاره های نانوفوتونیکی از جمله سرعت انتقال بالا، اندازه ی کوچک و توان مصرفی پایین را برای سیستم های مخابراتی تمام نوری فراهم می کند.

چکیده آشکارسازهای نوری بخش مهم سیستمهای ارتباط نوری محسوب می شوند.آشکارسازها اساساً ابزار نیمه هادی هستند که انرژی نوری را جذب می کنند و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند که معمولاً با عنوان جریان نوری بیان می گردد.در طراحی آشکارساز نوری باید به سازگاری آشکارساز نوری با بقیه قسمتهای سیستم توجه داشت که این امر به کوچک بودن اندازه آشکارساز ، پایین بودن ولتاژ بایاس و سهولت ملحق شدن به سیستم دریافت کننده بستگی دارد. از بین آشکارسازهایی که مکرراً مورد استفاده قرار می گیرند آشکارسازهای msm در دسته ای از آشکارسازها که دارای ساختار فلز – نیمه هادی – فلز هستند شناخته می شوند که در چند صد سال گذشته مورد توجه قرار گرفته اند.آشکارساز msm متعارف اساساً شامل دو کنتاکت شاتکی است که به صورت پشت به پشت بر روی سطح دارای ناخالصی ته نشین می شوند. در این پروژه در مورد این آشکارساز که شامل الکترودهای فلزی به هم وصل شده است بحث می شود که در فاصله مابین این الکترودها ، نانوذرات فلزی قرار می گیرند.همچنین در مورد تأثیرات این نانوذرات فلزی و نقش آنها صحبت می شود.تابش نور بر روی نانوذرات تأثیرات جالب توجهی دارد.فوتون ها یا پراکنده می شوند و یا جذب می شوند.فوتون های جذب شده باعث به وجود آمدن تحریک الکترونی داخل ذره ای می شوند (جذب نوری) و در صورتی که دارای انرژی کافی باشند می توانند الکترون را به خارج از ذره تحریک کنند. عامل تعیین کننده ویژگیهای جذب نوری رزونانس پلاسمونی سطح است که در ذراتی با قطر(d) کمتر از طول موج، نور می تواند تحریک شود اما در مورد جسم حجیم (bulk) به این شکل نیست. در صورتی که قطر ذره کمتر از طول موج نور باشد ، میدان الکتریکی باعث می شود تا پرتو نوری در داخل ذره یکنواخت باشد.

در این تحقیق به کاربرد دوربین مادون قرمز در صنعت نفت و پالایشگاه می پردازیم، زیرا در سال های اخیر شاهد افزایش استفاده از حرارت نگاری مادون قرمز هستیم. بخش قابل توجهی از هزینه های صنایع به سنسورهای آلتراسونیک، آشکارسازها و دوربین های تصویربرداری حرارتی و غیره اختصاص یافته است که در این میان دوربین های تصویربرداری حرارتی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش انتخابی انجام کار عکسبرداری از بعضی قسمت ها و دستگاه های موجود در صنایع نفت و گاز با استفاده از دوربین حرارتی مادون قرمز تستو 3-880 رطوبت با تنظیم کارشناس می باشد. دوربین های تصویربردار حرارتی انرژی مادون قرمز گسیل شده توسط سطوح را از راه دور اندازه گیری می کند و از نظر به کارگیری توسط کاربر بی نهایت ساده و بی خطر است چرا که هیچگونه تماس فیزیکی با هدف لازم نیست و با حفظ یک فاصله مشخص و در شرایط آب و هوایی متنوع، حرارت نگاری انجام پذیر است. نرم افزار مورد استفاده در این تحقیق تستو می باشد که جهت پردازش تصویر از آن استفاده می کنیم. این دوربین تمام سطوح عایق و غیرعایق و خارج از دید را عکسبرداری می کند و هدف ما از این عکسبرداری یافتن نقاط داغ برای تعمیر و نگهداری است.

مدولاسیون مستقیم لیزرهای نیمه هادی کاربرد زیادی در مخابرات نوری دارد. با این وجود به دلیل محدودیت پاسخ فرکانسی در مدولاسیون مستقیم، امکان مدوله ی بیشتر از 10 گیگاهرتز وجود ندارد. بدین منظور طراحی لیزری با پهنای باند مدولاسیون بالا در نرخ بیت های بالا بسیار مهم است. که لیزر ترانزیستوری گزینه ی مناسبی برای این منظور می باشد. در این پایان نامه تمرکز بر فهم فیزیکی و پیش بینی عملکرد لیزرهای ترانزیستوری است. مدل مورد نظر با الحاق خواص ترانزیستور بر دینامیک لیزر، عملکرد آن را پیش بینی می کند. که با نوشتن معادلات پیوستگی برای ناحیه ی بیس ترانزیستور npn و هم چنین روابط مکانیک کوانتومی تسخیر و رهایش حامل ها درون ناحیه ی چاه کوانتومی و معادلات نرخ عملکرد لیزر را پیش بینی می کند. بیان تحلیلی پارامترهای dc و ac در آرایش امیتر مشترک و بیس مشترک انجام شده است. آرایش بیس مشترک (بیشتر از 40 گیگاهرتز) پاسخ بهتری نسبت به آرایش امیتر مشترک (تقریباً 20 گیگاهرتز) دارد. هم چنین آثار چاه کوانتومی بر پهنای باند مدولاسیون مورد بررسی قرارگرفته است که در چند چاه کوانتومی پهنای باند بیشتری نسبت به حالت تک چاه کوانتومی داریم ولی این حالت نیز محدود می باشد چرا که به علت توزیع شیبدار و یکنواخت نبودن توزیع حامل ها درون بیس برای همه ی چاه ها یکسان نیست. در این پایان نامه هدف ارتقای مشخصه های اپتیکی و الکتریکی لیزرهای ترانزیستوری نانوساختار می باشد. معادلات حاکم بر لیزرهای ترانزیستوری با ساختار های مختلف اعم از کپه ای ، تک چاه کوانتومی و چند چاه کوانتومی ارائه شده است. مشخصه های پهنای باند و سوئیچینگ این ساختار ها با هم مقایسه و ساختار بهینه ارائه خواهد شد.

.در این پروژه ساختار دیود نور گسیل رنگ سفید مبتنی بر چاه‏های کوانتومی و نقاط کوانتومی را مورد مطالعه قرار دادیم. در مرحله اول ساختار دیود نور گسیل رنگ سفید با استفاده از چندین چاه کوانتومی با ناحیه فعال متشکل از لایه‏های inxga1-xn با x و عرض‏های مختلف، که به‏عنوان چاه‏های کوانتومی گسیل کننده طول‏موج‏های قرمز، سبز و آبی و gan به‏عنوان سد می‏باشد، با استفاده از روش 6-6k.p و با در نظر گرفتن میدان پلاریزاسیون ناشی از قطبش خودبه‏خودی و پیزوالکتریک، حل خود سازگار معادله شرودینگر-پواسن شبیه سازی شده و از نتایج حاصل از این شبیه سازی، مقادیر ویژه انرژی همچنین توابع موج برای الکترون و حفره به‏دست آمد. سپس با بررسی عناصر ماتریس انتقال بین‏باندی، شدت خروجی با توجه به انتقالات بین‏باندی با بالاترین احتمال گسیل بین دو سطح انرژی محاسبه شده است و در نهایت با افزایش دما از 250 تا 350 درجه کلوین منجر به پهن شدگی همگن و کاهش شدت نور خروجی شده است. نور خروجی تقریباً در محدوده نور سفید باقی می¬ماند. در مرحله دوم ساختار دیود نور گسیل رنگ سفید مبتنی بر چندین نقاط کوانتومی با ناحیه فعال متشکل از سه لایه نقاط کوانتومی برای تولید طول‏موج‏های قرمز، سبز و آبی و به شکل هرم سربریده و ماده inxga1-xn به‏عنوان نقطه کوانتومی و gan به‏عنوان سد مورد مطالعه و شبیه سازی قرار دادیم. با استفاده از روش تقریب جرم موثر و در نظر گرفتن میدان پلاریزاسیون ناشی از قطبش خودبه‏خودی و پیزوالکتریک، سپس حل معادله شرودینگر و پواسن به صورت خودسازگار، مقادیر ویژه انرژی همچنین توابع موج برای الکترون و حفره به‏دست آمد. با بررسی عناصر ماتریس انتقال بین‏باندی، شدت خروجی با توجه به انتقالات بین‏باندی با بالاترین احتمال گسیل بین دو سطح انرژی محاسبه شد. با افزایش دما از 100 درجه کلوین تا 400 درجه کلوین، باعث پهن ‏شدگی همگن طیف خروجی و کاهش شدت نور خروجی می¬شود. نور خروجی تقریباً در محدوده نور سفید باقی می¬ماند. در نهایت با تغییر اندازه نقاط کوانتومی از 5/6 تا 5/13 نانومتر با مرکزیت 10 نانومتر برای لایه‏های گسیل کننده طول‏موج‏های قرمز، سبز و آبی پهن شدگی غیر همگن مورد بررسی قرار گرفت.

چکیده: اندازه گیری رطوبت کاربردهای بسیار وسیعی در صنایع ، نیروگاهها ، علوم پزشکی ، تغذیه ، صنایع الکترونیکی ، کشاورزی و ... دارد. ذرات با اندازه کمتر از 100 نانو متر دارای ویژگی های متفاوتی در مقایسه با مقیاسهای دیگر همین مواد هستند . سنسور های رطوبت جزو سنسورهای شیمیائی محسوب شده و براساس میزان آب جذب شده در لایه متخلخل غیر رسانایی که مابین دو لایه رسانا ساندویچ درآمده کار می کنند در حالتی که تغییرات مقاومتی سنسور مد نظر باشد لایه متخلخل روی ساختار الکترودی شکل قرار داده می شود و در نتیجه سنسور به مقدار نم و رطوبت واکنش نشان داده و مقاومت بین دو لایه رسانا را تغییر می دهد یک از کاربردهای نانو ذرات ، استفاده از این مواد برای اهداف سنسوری می باشد . رفتار نانو ذرات اکسید تیتانیوم در مقابل آب مورد مطالعه قرار گرفت مشخص شد زمانی که مولکولهای آب در نزدیکی مولکولهای اکسید تیتانیوم قرار می گیرند گروههای عاملی یونی جدا شده و باعث افزایش هدایت الکتریکی می شود که اساس کار سنسور رطوبت را تشکیل می دهد. نانو ذرات tio2 با استفاده از روش اتو کلاوینگ دو مرحله ایی سنتز گردید آنالیز sem نشان دادکه نانو ذرات تقریبا یکسان و متقارن و دارای اندازه حدود 200 نانو متر می باشد با استفاده از این نانو ذرات لایه نشانی برروی مداراینتردیجتیت ، سنسور حساس به رطوبت ساخته شد. بوسیله دستگاه auto lab. (sama 500) اندازه گیری رطوبت انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که پارامتر حساسیت سنسورحساس به رطوبت برپایه نانو ذرات tio2نسبت به سایر سنسورهای مورد مطالعه افزایش می یابد . پاسخ زمانی 3 ثانیه و زمان ریکاوری 4 ثانیه در رطوبت 20 الی 90 درصد بدست آمد. در نهایت ساختار نانو ذرات tio2 برای اندازه گیری رطوبت نسبی محیط قابلیت استفاده را دارد.

در تحقیقات انجام شده مشخص شده است کارایی فیلم نازک پلیمر رسانا در ساخت سنسورهای مادون قرمز در مقایسه با نانولوله های کربنی از نظر فرایندپذیری، بهره وری و اقتصادی بسیار مطلوب است؛ امروزه نیز استفاده از نانوکامپوزیت پلیمرهای رسانا و نیز نانو ذرات فلزی همچون نانوذرات نقره، طلا و ...برای افزایش پارامترهای سنسور افزایش یافته است.

در این پایان نامه ابتدا سلولهای خورشیدی سطوح شکل داده شده را مورد مطالعه قرار داده¬ایم. شکل سطح سلول خورشیدی را بصورت نیم کره در نظر گرفته و روابط ریاضی حاکم را مورد تحلیل و بررسی قرار داده و مقایسه بین سلولهای خورشیدی سطح صاف و سطح شکل داده شده بصورت نیم کره انجام داده¬ایم. نتایج بدست آمده نشان می¬دهد که شکل دهی سطح سلول خورشیدی بصورت نیم کره باعث دو تغییر اساسی در عملکرد سلول خورشیدی می شود که یکی متمرکز کردن نور برخوردی در مرکز نیم کره می باشد (به دلیل خاصیت عدسی) و دیگری تاثیردار کردن زاویه برخورد نور به سطح سلول نسبت به مکان می باشد که این دو مورد مزیت¬های اساسی سلولهای خورشیدی دارای سطوح شکل داده شده بصورت نیم کره نسبت به سلولهای خورشیدی دارای سطح صاف می¬باشند. لازم به ذکر است که نتایج بدست آمده با استفاده از روش حل fdtd معادلات ماکسول این مورد را تائید می¬کنند¬. همچنین به دلیل اینکه این نوع سلول های خورشیدی، زیر مجموعه ی سلول های خورشیدی لایه نازک می باشند بیشتر تحلیل و بررسی¬های انجام یافته نوری می باشند. نتایج بدست آمده و مقایسه های انجام شده مربوط به کمیت های نوری از جمله میزان جذب نور، میزان میدان و چگالی جریان می باشند که این هم به دلیل قابل صرفنظر بودن میزان بازترکیب حامل های ایجاد شده دراین نوع سلول های خورشیدی برمی¬گردد. در این پایان¬نامه همچنین تحلیل ساختار شکل داده شده با حضور نانو میله¬هایی که در پایین نیم کره ی سیلیکنی قرار داده شده¬اند، انجام یافته است. لازم به ذکر است که سلولهای خورشیدی سیلیکنی به دلیل گاف انرژی غیر مستقیمی که دارند جذب نور کمتری دارند که البته با افزایش طول موج نور برخوردی کاهش شدیدتری در جذب نور از خود نشان می¬دهند. این مشکل نیز با استفاده از خاصیت پلاسمونی نانوذرات و نانومیله های فلزی که در ته سلولهای خورشیدی طراحی شده¬اند، حل شده است. بعلاوه به دلیل اینکه در سلول های خورشیدی سطح نیم کروی شدت نور در مرکز نیم کره خیلی بالا می¬باشد، طراحی این نانو میله ها از اهمیت بالایی برخوردار است. از این رو طراحی نانومیله ها با توجه به سطح شکل داده شده بصورت نیم کره انجام پذیرفته و بصورت صلیبی می باشند که با توجه به نتایج به دست آمده ساختاری را که طراحی کرده¬ایم افزایش راندمان بیش از 27 درصدی و همچنین در طول¬موج¬های بین 400 تا 700 نانومتر تقریبا به طور متوسط بیش از 40 درصد افزایش جذب نور را از خود نشان می¬دهد.

در این پایان¬نامه سعی شده تا نمایی از یک لیزر سطح گسیل کاواک عمودی به همراه یک لایه گرافن به عنوان کنتاکت هادی شفاف، به منظور توزیع بهتر جریان درون ساختار این نوع ابزار ارائه شود. در فصل اول، ابتدا تاریخچه¬ای از لیزر¬های سطح گسیل کاواک عمودی و مقایسه آن با لیزر¬های وجه¬گسیل معمول ارائه کرده¬ایم. سپس شرایط طراحی این¬گونه لیزر¬ها را طبق منابع موجود بررسی کردیم. در ادامه این فصل به بررسی فتونیک کریستال¬ها و استفاده از آنها به عنوان کاواک این لیزرها پرداخته¬ایم. در فصل دوم به علت استفاده از نرم¬افزار شبیه¬سازی سیلواکو، در شبیه¬سازی به معرفی اجمالی این نرم¬افزار پرداخته و روش استاندارد ترکیب دستوری¬این نرم افزار به¬صورت مختصر شرح داده شده است. در فصل آخر، با استفاده از تعریف یک لایه گرافن در نرم افزار سیلواکو و استفاده از آن برای کنتاکت ابزار به بررسی چگونگی توزیع جریان در نواحی مختلف ابزار vcsel پرداخته¬ایم. در انتها در قسمت نتیجه گیری توزیع بسیار بهتر جریان در ابزار با استفاده از یک لایه گرافن به عنوان کنتاکت هادی دیده شد که می¬تواند به صورت موثری عملکرد این ادوات را بهبود بخشد.پرداخت.

محققین، ادوات اسپینی را جهت بهبود عملکرد ادوات الکتریکی پیشنهاد داده اند. ادوات اسپینی مهمترین نقش خود را در ساخت ترانزیستورها ی اسپینی ایفا کرده اند. همانطور که در این پایان نامه نیز به آن خواهیم پرداخت، ترانزیستورهای اسپینی بر روی صفحه ی گرافینی با برخورداری از قابلیت گرافن جهت رفع چالش های ترانزیستورهای فعلی ارایه شده اند. که سرعت این ترانزیستورها به علت بالا بودن سرعت حرکت الکترونها در سطح گرافن، در مقایسه با ترانزیستورهای فعلی بسیار بالا است. همچنین با بکارگیری گرافین در کانال این ترانزیستورها، به علت خاصیت گرافین می توان برهم کنش های موجود در کانال های با مواد نیمه هادی چشم پوشی کرد. ما در این پایان نامه توانستیم با وارد کردن مشخصات گرافین به جای مشخصات نیمه هادی در کانال، به علت خواص الکتریکی و سرعت انتقال بالای حامل ها در گرافین به ترانزیستور اسپینی با مشخصات بهتر دست بیابیم. همچنین با استفاده از روابط اثر راشبا، با اعمال ولتاژ گیت، به اندازه ی 180درجه یا 3.14 درجه ی رادیان زاویه ی اسپین هایی که در کانال تغییر کرده را تغییر داد و به این ترتیب ترانزیستور را روشن و یا خاموش کرد. همانطور که از نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب، مشاهده شد، با تغییر ولتاژ گیت به صورت خطی زاویه ی اسپین تغییر پیدا کرد.

در این پایاننامه، یک سنسور برای تشخیص گازهای شیمیایی و قابل احتراق nh3 مبتنی بر اکسید گرافن کاهیده (rgo) با ساختار ترانزیستور (mosfet) مدلسازی شده است، اکسید گرافن کاهیده نوید یک حسگر مواد مناسب را میدهد و بر همین اساس خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی خوبی دارد. در گرافن حرکت الکترونها به شدت بالاست و به راحتی می توانند در دمای اتاق انتقالات را انجام دهند. ساختار دوبعدی هر اتم کربن بروی سطح باعث راحتی انتقال الکترون می شود در این میان حساسیت برای جذب را بالا می برد. به عنوان مثال ورقه ایی شدن حالت مکانیکی گرافن ثابت میکند توانایی پتانسیل برای شناسایی و آشکارسازی گازهای سطح پایین تک مولکولی مناسب است، و از طریق حذف اکسیژن از اکسید گرافن خام ساخته می شود. توسط سنسور طراحی شده تغلیظ فوق پایین 30 ppmاز گاز nh3 توسط ترانزیستور در دمای اتاق تشخیص داده می شود و برای تغلیظ در ppm 5000ولتاژ تریشهلد در200 mv می باشد. تغذیه زیر یک ولت سنسور برای تشخیص گاز، عملکرد سریع، نویز پذیری کم، انرژی مصرفی خیلی پایین، حساسیت زیاد از قابلیت های قابل ذکر این سنسور است.

یکی از عمده ترین چالش های فرارو در ساخت سلول های خورشیدی انعطاف پذیر راندمان این سلولهاست که عموما زیر 10 در صد است. با توجه به این که روشهای متداول افزایش راندمان در سلولهای خورشیدی را به دلیل افزایش هزینه تولید نمی توان در مورد سلولهای خورشیدی انعطاف پذیر به کار برد، اهمیت یافتن روش های جایگزین برای ارتقا راندمان کاملا بدیهی است. یکی از این روش ها استفاده از توزیع مناسب و بهینه نواحی کنتاکت فلزی در سلول خورشیدی است. قرار دادن کنتاکها بصورت شعاعی و یا روشهای دیگر از جمله روشهایی است که در کنار سایر روشهای افزایش راندمان در این پایان نامه مطالعه خواهند شد. با استفاده از قرار دادن کنتاکتها بصورت بهینه می توان از بازترکیبهای ناخواسته جلوگیری و در نتیجه راندمان را بهبود بخشید. پس از مطالعه این روشها در این پایان نامه، مناسبترین روش برای افزایش راندمان در سلولهای خورشیدی انعطاف پذیر انتخاب و یک سلول خورشیدی در ابعاد طراحی و شبیه سازی شده است.

ساختارها و ادوات الکترو-نوری مبتنی بر گرافن با توجه به ویژگی های منحصربه فرد گرافن، در سال های اخیر مورد توجه واقع شده اند. در این پایان نامه موجبرهای پلاسمونی مبتنی بر گرافن مورد بررسی قرار گرفته است. در اولین مرحله اصلی ترین پارامتر مورد بررسی، رسانایی گرافن در طول موج های مختلف به ویژه محدوده تراهرتز و طول موج مخابراتی است

چکیده ندارد.

دسترسی به نقاط تست در سطح وسیع و کامل در هنگام تست بردهای مدار چاپی از اهداف مهم در طراحی یک برد مدار چاپی محسوب می شود. زمانی که امکان دسترسی به کلیه نقاط تست بر روی برد مدار چاپی وجود نداشته باشد ، روشهای تست معمول برای تست برد های مدار چاپی کارایی لازم را نخواهند داشت ، بنابراین باید شیوه جدیدی جهت تست جستجو کرد.