تلاش زیادی که در طراحی مدار های الکترونیکی با چگالی بالا (مجتمع سازی) صورت گرفته است با چند چالش اساسی مواجه شده اند. بارزترین آن ها، رشد فیلم های دی الکتریک فرا نازک نظیر al2o3 , aln, tio2 , si3n4 , sioxny است. رشد فیلم های فرانازک با استفاده از اکسیژن و نیتروژن می تواند دو مشکل نفوذ بور و تونل زنی از گیت دی الکتریک را کاهش دهد. در اینجا ما طیف فوتوگسیلی اشعه ی x در si2p , si2s , o1s ,n1s را بررسی می کنیم.تشکیل فیلم اکسیدی با نتیروژن می تواند هر دو مشکل نفوذ بور و افزایش جریان نشتی و تونل زنی را کاهش دهد، بنابراین می توانیم جایگزینی مناسب به جای sio2 با معرفی اکسی نیترید سیلیکون ارائه نماییم که این به دلیل ثابت دی الکتریک بالاتر آن، ساختار بی شکل و بالاتر بودن eot (ضخامت اکسید معادل) چنین ماده-ایی در قبال فیلم اکسید سیلیکونی است. نتایج به دست آمده بر زیر لایه ی سیلیکونی نشان می دهدکه رشد فیلم اکسی نیترید روی زیر لایه سیلیکونی یک رشد خود محدود شونده یا زیگمویدی است.

امروزه شاخه ای جدید در علوم بوجود آمده است که تلفیقی است از فیزیک پلاسما ، پزشکی و مهندسی زیستی، که هدف آن استفاده از پلاسما برای مقاصد درمانی است. محققین این شاخه نو ظهور را به عنوان پلاسمای پزشکی می شناسند. چندی پیش در پی دستیابی به پلاسمایی که دمایی آن در سطح دمای محیط و در فشار اتمسفر پایدار بود جرقه های از ظهور فناوری نو برای مقاصد زیست پزشکی زده شد. فناوری که در سال های بعد پتانسیلش را برای به کار رفتن در جنبه های مختلف پزشکی و زیست شناسی از جمله : قدرت بالا در استریل کردن مواد، تجهیزات و سطوح، استفاده از آن به عنوان راه بردی جدید در درمان سرطان، بهبود سریع تر زخم در افرادی که در ترمیم جراحت با مشکل مواجه بودند، استفاده به عنوان یک روش جراحی غیرتهاجمی بدون آسیب دمایی و یا الکتریکی به بافت مجاور در شرایط آزمایشگاهی نشان داد. اما برای کاربردی شدن و استفاده بهینه از این فناوری نیاز به بررسی دقیق اثرات آن در سطح سلولی و زیر سلولی است. همان چیزی که در سال های اخیر دغدغه ذهنی محققین است. زیرا با درک مکانیسم زیر سلولی پلاسما می توان این فناوری را بهینه سازی کرد و گسترش داد. به همین منظور در این پژوهش ابتدا اثر جت پلاسمای سرد فشار اتمسفری در پاکسازی باکتری گرم مثبت استرپتوکوک پیوژن و گرم منفی اشرشیاکلای در سطوح مایع و جامد بررسی و مقایسه شد. نتایج این بخش ضمن نشان دادن قدرت بالای جت پالاسمای سرد فشار اتمسفری در پاکسازی محیط از این دو میکروارگانیسم، نشان داد که جت پلاسمایی سرد فشار اتمسفری، اثرگذاری بیشتری را بر روی باکتری گرم منفی اشرشیاکلای نسبت به باکتری گرم مثبت استرپتوکوک پیوژن دارد. در قسمت بعدی پژوهش با توجه به گسترش حوزه تحقیقات پلاسما و خلاء های موجود، روش سنجش atp به کمک دستگاه لومینومتری برای بررسی میزان اثرگذاری پلاسما استانداردسازی و استفاده گردید. بررسی میزان اثرگذاری خوناب بر روی باکتری گرم منفی اشرشیاکلای به روش لومینومتری نشان داد که این روش با داشتن مزایای مانند حساسیت و دقت بسیار بالا، به خوبی می تواند میزان اثرگذاری پلاسما را بر حیات میکروارگانیسم ها مشخص سازد. در ادامه این پژوهش برای بررسی تغییرات ایجادشده در میکروارگانیسم ها بعد از تیمار با پلاسما در سطح سلولار از روش رنگ آمیزی گرم استفاده شد. نتایج رنگ آمیزی گرم تغییر مورفولوژک باکتری اشرشیاکلای را علاوه بر تخریب آن در اثر تیمار با پلاسما نشان داد. برای بررسی علت ایجاد این تغییرات مورفولوژیک بررسی هایی در سطح ملوکولار بر روی پروتئین های غشایی، پروتئین های تام، اسیدهای چرب غیراشباع غشایی و میزان پروتئین نشت کرده به سوپرناتانت باکتری انجام شد. نتایج نشان داد که پلاسما داری اثر تخریبی بر روی این ماکروملکول های می باشد. که این امر می تواند سبب از دست رفتن تمامیت غشا و تغییر شکل ظاهری باکتری گردد. همچنین نتایج نشان دادند که پروتئین های غشایی نسبت به پروتئین های تام سلول در اثر تیمار با پلاسما در زمان کوتاه تری دچار تخریب می گردند. از سوی دیگر نتایج بررسی اثرات پلاسما بر روی پروتئین های تام نشان داد که پلاسمای سرد فشار اتمسفری دارای اثر تخریبی بر روی پروتئین های مسئول اسکلت سلولی باکتری اشرشیاکلای نیز است. همچنین در ادامه این پژوهش بررسی های دقیقی بر روی مولکول هایی حیاتی همچون dna و اسیدهای نوکلئیک بوسیله روش هایی مانند ssca، ژل پلی اکریل آمید و لومینومتری به منظور درک مکانیسم اثرگذاری و میانکنش پلاسما با سلول انجام گرفت. نتایج حاصل از آن نشان داد که پلاسما علاوه بر اثر تخریبی بر روی این مولکول های حیاتی، باعث تغییر در آن ها نیز می گردد. که این تغییرات ایجادشده می توانند سبب جهش در مولکول dna گردند. این تأثیرات در جایی که سبب مرگ سلول های هدف مورد نظر می شوند مفید هستند اما بر طبق نتایج بدست آمده باید شرایطی لحاظ گردد که فقط سلول های مورد نظر تحت تأثیر پلاسما قرار گیرند و سلول های دیگر از اثرات پلاسما، خصوصاً اثرات جهش زای آن حفظ گردند.

در این تحقیق به بررسی تاثیر پلاسمای سرد فشار اتمسفری که به روش تخلیه سد دی الکتریک تولید شده در غیرفعالسازی اسپورهای قارچ های آسپرژیلوس فلاووس و نیجر پرداختیم. پلاسمای سرد فشار اتمسفری به وسیله ی دو الکترود استوانه ای تولید شد. سپس نمونه های پسته ی آلوده به اسپور های قارچی در زمان های مختلف در معرض تابش پلاسما قرار گرفتند. بررسی تاثیر پلاسمای سرد فشار اتمسفری پس از تابش پلاسما با انجام آزمایش های قارچ شناسی انجام شد و نتایج به صورت تعداد واحد تشکیل دهنده کولنی قارچی (cfu) در هر نمونه گزارش شدند. نشان داده شد که تابش پلاسما بر اسپورهای قارچی باعث غیر فعال سازی اسپور های قارچی می شود، البته باید توجّه کرد که میزان غیر فعال سازی در گونه های مختلف قارچی باهم متفاوت می باشد. همچنین در این تحقیق میزان رطوبت و ph نمونه های پسته قبل و بعد از تابش پلاسما مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد که پلاسما بر آن ها تاثیر قابل توجّهی ندارد.

چکیده ندارد.

ضدعفونی بیولوژیکی با استفاده از تخلیه ی گاز غیرحرارتی در فشار اتمسفر موضوع تلاش پژوهشی مهم در حال حاضر می باشد. ساختار هندسی جدید تخلیه ی سد دی الکتریک (dbd) در فشار اتمسفر توسعه داده شد و برای استریلیزاسیون گونه های باکتری به کار گرفته شد. چشمه ی پلاسما با یک منبع تغذیه یac در hz50 و ولتاژ 5400vrms راه اندازی شد. از گاز اکسیژن با خلوص 99/99 درصد برای تولید پلاسما استفاده شد. به منظورارزیابی اثر تجربی پس تاب پلاسمای اتمسفری غیرحرارتی روی اندیکاتورهای باکتری، سوسپانسیون های گونه های باکتری گرم منفی (escherichia coli; atcc 35218, pseudomonas aeuroginosa; atcc 27853) با پس تاب پلاسمای اتمسفری غیرحرارتی برای 5، 10 و 15 دقیقه پردازش شدند. نتایج طیف سنجی نشان داد که کاهش بقا برای p. aeuroginosa در زمان تابش 10 دقیقه و e. coli در زمان تابش 15 دقیقه به 100 درصد رسید. در این تحقیق ضدعفونی بیولوژیکی با پس تاب پلاسمای غیرحرارتی تخلیه ی گاز در فشار اتمسفر روی کشتن نمونه های باکتری به وسیله ی اکسیداسیون و آسیب به غشا یا مولفه های سلولی به وسیله ی گونه های گاز واکنش پذیر تولید شده متمرکز شد. اثر غیرمستقیم پس تاب پلاسمای غیرحرارتی منجر به غیرفعال سازی معادل با پردازش مستقیم شد، می توان نتیجه گرفت که اثر ذرات باردار پلاسما در برهم کنش با نمونه های باکتری جزئی می باشد.

شتاب الکترون توسط پالس لیزر در لیزر الکترون آزاد معکوس به صورت عددی شبیه سازی شده است. میدان مغناطیسی ویگلر از نوع پیچشی و پالس لیزر دارای قطبش دایروی می باشد. در این کار اثر تغییر پریود میدان مغناطیسی ویگلر و تغییر فرکانس پالس لیزر را بر روی شتاب الکترون مطالعه نمودیم. تغییر فرکانس پالس لیزر به صورت خطی و افزایشی می باشد. مشاهده می شود که به ازای یک پارامتر تغییر پریود میدان مغناطیسی ویگلر و پارامتر چیرپ مناسب شرط تشدید در لیزر الکترون آزاد معکوس برای مدت طولانی تری حفظ می شود و الکترون می تواند انرژی بیشتری کسب نماید. در ابتدا برهم کنش الکترون را در حضور یک پالس تخت و سپس پالس گاوسی مطالعه نمودیم. مشاهده می شود که در هر دو اثر، پالس گاوسی در مقایسه با پالس تخت منجر به کاهش انرژی الکترون خواهد شد.

همان طوری که می دانیم در سه دهه اخیر ، صنعت نیم رسانا مطابق قانون مور به طور تابع نمایی کاهش می یابد که این باعث می شود مهندسین مدارها و سیستم های الکترونیکی با چالش های ناشی از کاهیدگی قطعات الکترونیکی رو به رو شوند. برای غلبه بر مشکلاتی نظیر طول کانال، پهنا و پیوندگاه های swcnt و نیم رسانا و گیت اکسید دی الکتریک سیلیکونی، به مطالعه ی پیوندگاه های نیم رسانا با موادی با تابع کار بالا( hwfm ) پرداختیم.در این راستا خواص مکانیکی نانولوله های کربنی زیگزاگ را مورد بررسی قرار داده و با استفاده از مدل تحلیلی بوتیکر مقاومت هال و مقاومت ترانزیستورهای اثز میدانی را محاسبه کردیم. وجود سد شاتکی در پیوندگاه های کانال هایی در مقیاس نانو، امکان کار کردی تقریباً بالستیکی mosfet را باعث می شوند. این سدهای انرژی باعث محدودیت رسانندگی ترانزیستور می گردد و در نتیجه، نظریه ی ناتوری ( natori ) را به حوزه ی بالستیکی ماسفت کاهش می دهد. نظریه ی تحلیلی ما نشان می دهد که پیوندگاه swcnt – hwfm همانند تماس اهمی در نانو لوله های فلزی بالستیکی ( در دمای اتاق ) عمل می کند و سبب می شود تا به این نتیجه برسیم که رسانش در ترابرد بالستیکی به مقدار 4e^2/h برسد.