فناوری cmos از مزیت های متعددی همچون قابلیت اطمینان بالا، سادگی ساخت و مقیاس پذیری برخوردار است و به همین علت در چند دهه ی اخیر به عنوان اصلی ترین فناوری در ساخت مدارهای مجتمع مطرح بوده است. جالب اینکه، در تمام دوره ی حیات خود، این فناوری همواره به سرعت در حال پیشرفت بوده است به گونه ای که به طور مستمر شاهد تولد تراشه هایی بوده ایم که سرعت بالاتر، توان مصرفی کمتر و کارآیی بیشتر داشته اند. کاهش ابعاد ماسفت ها از گستره ی میکرومتر به گستره ی نانومتر مسائل جالبی را در عرصه ی فیزیک و نحوه ی عملکرد این ترانزیستورها مطرح نموده است که توجه به نکات جدیدی را در حوزه ی کاری سرعت بالا و توان پایین می طلبند. لذا درک دقیقی از فیزیک و نحوه ی عملکرد ماسفت برای متخصصینی که قصد دارند در این حوزه فعالیت نمایند ضروری می نماید. از سوی دیگر در طراحی مدارهای مجتمع اغلب متخصصین نه تنها نیاز دارند پیشاپیش کارآیی مدار را حدس بزنند بلکه می باید دانش دقیقی از حوزه ی اعتبار مدل های ماسفت داشته باشند تا بتوانند از آن ها در شبیه سازی های رایانه ای به درستی استفاده نمایند. در این پایان نامه مدل ترابردی کوانتومی بالستیک برای چند نانوترانزیستور اثر میدانی gaas/algaas با طول کانال از مرتبه ی ده نانومتر ( برای مثال 40و 100نانومتر ) با در نظر گرفتن یک موج کوانتومی برای حامل ها را مورد مطالعه قرار داده و ترازهای انرژی حامل ها بر حسب ولتاژ دریچه و هم چنین دامنه ی موج عبوری بر حسب انرژی جنبشی حامل ها را محاسبه و رسم کرده ایم. نیز تغییرات رسانایی و ترارسانایی نانوترانزیستور مورد مطالعه را بر حسب ولتاژ دریچه محاسبه و رسم کرده ایم و نشان داده ایم که در ولتاژ دررو کم و دمای بسیار پایین کوانتش رسانایی و ترارسانایی از مشخصه های عملیاتی غالب نانوترانزیستور می باشد. در پایان مشخصات جریان- ولتاژ را بر حسب پارامترهای مختلف محاسبه و نتایج را ارائه نموده ایم.

در این پایان نامه روش تحلیل و ساخت نوسان ساز rsg-mosfet مبتنی بر فناوری mos ارائه شده است. گیت در این ترانزیستور به صورت معلق روی کانال قرار دارد، و دو طرف آن مقید شده است. هدف نهایی از طراحی این افزاره، مجتمع کردن همه اجزا مورد نیاز مدار مجتمع، بر روی تراشه ای واحد است. ضریب کیفیت نوسان ساز rsg-mosfet در مقایسه با مدار lc، به مراتب بیشتر است. بنابراین نوسان ساز rsg-mosfet، را می توان به عنوان vco، فیلتر و مرجع زمانی در کاربردهای مخابراتی مورد استفاده قرار گیرد. ضریب کیفیت در این نوسان ساز، رابطه مستقیمی با جرم و ابعاد سامانه دارد، و با افزایش جرم افزایش می یابد. برای طراحی و شبیه سازی ابعاد گیت، از نرم افزار المان محدود ansys، استفاده شده است. با استفاده از این نرم افزار قادر خواهیم بود تحلیل مودال، فرکانسی و الکترواستاتیک را برای گیت انجام دهیم. ابعاد و شرایط مرزی برای گیت، به نحوی طراحی شده است که فرکانس طبیعی گیت، mhz4/38 باشد. برای تائید روش طراحی ترانزیستور، در این نوسان ساز، از نرم افزار atlas استفاده گردیده است. ترانزیستور در این نوسان ساز به دو صورت بهینه سازی شده است. در روش اول، نوسان ساز مبتنی بر کانال پله ای و در روش دوم، نوسان ساز مبتنی بر سورس و درین فلزی طراحی گردیده است. در نوسان ساز مبتنی بر کانال پله ای، سطح کانال با ناخالصی کم آلاییده می شود، در حالیکه عمق کانال دارای ناخالصی بالایی است. این توزیع نیمرخ، باعث می شود که قابلیت حرکت الکترون ها افزایش و ولتاژ آستانه کاهش یابد، در نتیجه جریان خروجی افزایش می یابد. در نوسان ساز با سورس/درین فلزی، سورس و درین از جنس فلز انتخاب می شوند. این فلز باعث می شود سد شاتکی بین کانال و سورس/درین تشکیل شود. سد شاتکی موجب می گردد که جریان قطع مدار کاهش یابد، ضمن اینکه تغییر چندانی در جریان وصل ایجاد نمی نماید. با کاهش تابع کار فلز، جریان وصل قابل افزایش است.

ناهمواری سطحی در سلولهای مدرن خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است.

در این پایان نامه به شبیه سازی سلول خورشیدی مبتنی بر گالیم- آرسناید و تاثیر اضافه نمودن لایه پنجره و لایه میدان سطح پشتی از جنس inxga1-xp پرداخته ایم، سپس اثر افزایش دما و تغییر ضخامت لایه های بیس و امیتر آن را بر روی عملکرد سلول خورشیدی بررسی نموده ایم. سلول های خورشیدی مبتنی بر گالیم آرسناید دارای سرعت بازترکیب سطحی بالایی میباشند و این امر موجب افت عملکرد سلول های خورشیدی مبتنی بر gaas میگردد. با اضافه نمودن لایه ای از ماده ای که شکاف انرژی بالاتری نسبت به گالیم-آرسناید داراست و بطور مناسبی آلایش گردیده است در سطح بالایی و پشتی سلول خورشیدی باعث میگردد که نرخ بازترکیب سطحی در سلول خورشیدی بسیار افت نماید و متعاقبا عملکرد سلول بهبود یابد. با اضافه نمودن لایه ای از جنس inxga1-xp به عنوان لایه پنجره و لایه میدان سطح پشتی به سلول بازدهی سلول در حدود 7% رشد مینماید. از آنجا که سلول های خورشیدی مبتنی بر گالیم-آرسناید بیشتر برای کاربردهای فضایی مورد استفاده قرار میگیرد همانند دیگر افزاره های الکترونیکی دما نقش مهمی را در عملکرد سلول ایفا مینماید. با استفاده از شبیه سازی نشان دادیم که با افزایش دما عملکرد سلول افت قابل توجه ای را مینماید و بازدهی تبدیل آن به ازای افزایش یک درجه کلوین 0456/0% افت مینماید. ضخامت و آلایش لایه های بیس و امیتر سلول خورشیدی مبتنی بر in0.49ga0.51p/gaas به منظور رسیدین به بهترین عملکرد سلول در نرم افزار شبیه سازی تغییر دادیم و مناسبترین آنها را با توجه به نتایج شبیه سازی انتخاب نمودیم

برای افزایش کارایی یک سلول خورشیدی تک اتصالی (تک پیوندی)ماورای محدودیتهای تئوریکی، سلول خورشیدی باند میانی پیشنهاد گشته است که این سلولهای خورشیدی از نیمه هادیهایی با یک باند میانی که در گاف نواری قرار گرفته اند ساخته شده است. این بدان معنی است که جذب فوتونها با انرژی کمتر ازانرژی گاف نواری نیمه هادی نیز ممکن است و جریان الکتریکی که ناشی از میدان فوتوالکتریک است را افزایش می دهد. در این مقاله، یک مدل سلول خورشیدی p-i-n مرجع با یک گاف نواری به همراه یک پوشش غیر بازتابنده، پنجره ، لایه های +^p^+,p,i,n,nبه اضافه یک مدل سلول خورشیدی باند میانی ارائه شده است. مدل سلول خورشیدی باند میانی محتوی همان لایه های سلول مرجع می باشد با این تفاوت که لایهi در این سلول ها،یک باند انرژی میانی در گاف نواری دارد. باند میانی با معرفی نقاط کوانتومی برای ساخت لایهi ایجاد شود. این نقاط کوانتومی بایستی در یک ناحیهنواری صاف (مسطح و هموار) قرار گیرند تا یک باند میانی اندکی پر شده را فراهم کنند.مادراین پروژهیک مدل جدید برای سلول مرجع بالایهi مسطح را توسعه می دهیم. سپس این مدل را گسترش می دهیم تا مورد یک ماده باند میانی واقع شده در ناحیهنواری مسطح را شامل شود. هر دو باز ترکیب تشعشعی و غیر تشعشعی در مدل سلول خورشیدی باند میانی را لحاظ می کنیم. سلول خورشیدی استفاده شده در مدل سازی از gaas یا al_x ga_(1-x) as تشکیل شده است که با نقاط کوانتومی از جنسinasتعبیه شده است. نتایج عددی مدل سازی نشان می دهد که سلول های خورشیدی حاوی باند میانی بازده بیشتری نسبت به سلول استاندارد دارد که این امر تنها زمانی صادق است که باز ترکیب تشعشعی در مواد باند میانی را شامل می شود.با درنظر گرفتن باز ترکیب غیرتشعشعی و استفاده از مقادیر عددی برای طول عمر غیرتشعشعی برای نمونه های سلول های خورشیدی حاوی باند میانی و نقاط کوانتومی ازجنس inas/gaas،سلول های استادارد نسبت به سلولهای حاوی نقاط کوانتومی بهتر هستند. در آخر از مدلهاییاستفاده کرده ایم تا مشخصه های جریان ولتاژ نمونه ها را به دست آوریم و با نتایج و اطلاعات تجربی مقایسه کنیم. این مقایسه نشان می دهد که این مدلها مقادیر خیلی بزرگ برای جریان و ولتاژ را ارائه می دهند. یک دلیل برای این مورد تنگ شدگی گاف نواری در لایه های به طور سنگین نغلیظ شده می باشد و این که تعدادی از اتلاف انعکاس ها پدیدار شوند که در این مدل لحاظ نمی شود. دلیل دیگر چگالی پایین نقاط کوانتومی استفاده شده می باشد، به این معنی که یک باند انرژی واقعی شکل نگرفته است

در این پایان نامه به بررسی سلول خورشیدی inxga1-xnدر ضرایب مولی مختلف پرداخته شده است. از نرم افزار شبیه ساز silvaco tcad برای شبیه سازی سلول خورشیدی استفاده شده است. در ابتدا مشخصات فیزیکی سلول های خورشیدی ,in0.2gan,in0.68gan ,in0.57ganin0.78gan از قبیل ضخامت و میزان آلایش مورد بررسی قرار گرفته و بهترین ضخامت و آلایش برای آن بدست می آید. سپس سلول های خورشیدی تک پیوندی ,in0.2gan,in0.68gan ,in0.57ganin0.78gan را مورد بررسی قرار داده و مشخصات الکتریکی که شامل جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز ضریب پرکنندگی و بازدهی می باشد را به کمک نرم افزار شبیه ساز بدست می آوریم. در ادامه سلول های تک پیوندی ذکر شده را به صورت دو پیوندی، سه پیوندی و چهار پیوندی که به ترتیب in0.57ga0.43n/,in0.2ga0.8n in0.68ga0.32n/in0.57ga0.43n/in0.2ga0.8n و in0.78ga0.22n/in0.68ga0.32n/in0.57ga0.43n/in0.2ga0.8n می باشد را مورد بررسی قرار می دهیم و مشخصات الکتریکی آن را بدست می آوریم. سپس سلول های ذکر شده را در دماهای 300، 325، 350 و 375 درجه کلوین مورد بررسی قرار داده و تاثیرات افزایش دما را بروی مشخصات الکتریکی بررسی خواهیم نمود. و در انتها تاثیر لایه های پنجره و میدان سطح پشتی را مشاهده خواهیم نمود و سلول ها را با این لایه ها و بدون آن ها مقایسه خواهیم کرد.

ترانزیستورهای اثر میدانی بر روی عایق یکی از پر کاربرد ترین افزاره هاست. این فن آوری برای غلبه بر اثرات کانال کوتاه و کاهش جریان نشتی و کاهش خازنهای پارازیتی نقش مفیدی ایفا کرده است. همچنین با توجه به اهمیت کاربردهای ترانزیستورهای اثر میدانی بر روی عایق در طراحی مدارهای مجتمع rfبرای کاربردهای رادیویی و مخابراتی، ماهواره ها و سیستمهای بی سیم ، بهبود ساختار این افزاره ها مورد توجه اکید قرار گرفته است. در سالهای اخیر افزاره های strained si/sige محبوبیت زیادی در صنعت میکروالکترونیک کسب کرده است. این محبوبیت از آنجا ناشی می گردد که با این افزاره ها می توان ابعاد کوچکتر و کارایی بهتری به دست آورد. گزارش ها و تحقیقات گوناگون نشان داده است که این فن آوری به علت بهبود قابلیت حرکت الکترونها و حفره ها در جریان راه انداز n-mos و p-mos رشد چشمگیری داشته است. استفاده همزمان از مزایایی فن آوری سیلیسیم بر روی عایق و فن آوری strained si/sige موجب بهبود کارایی افزاره، توان مصرفی و سرعت افزاره می شود. همچنین بالا رفتن جریان در فن آوری strained si/sige در پارامترهای rf نقش مهمی ایفا می کند. در این تحقیق قصد داریم با شبیه سازی افزاره strained si/sige بر روی عایق اثر تنش بر روی مشخصه های الکتریکی dc و مشخصه های ac مانند ولتاژ آستانه ، جریان راه انداز، جریان نشتی ،فرکانس قطع (ft) ، حداکثر فرکانس نوسان (fmax) ، بهره ولتاژذاتی (avo) ، هدایت انتقالی (gm) را بررسی نماییم. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار silvaco-atlas به طراحی و شبیه سازی افزاره سیلیسیم تحت تنش بر روی عایق می پردازیم.

یکی از محدودیت های اساسی در مینیاتورسازی ترانزیستورها، محدود بودن شیب زیر آستانه ی آن ها به 60mv/dec در دمای اتاق است. آی-ماس (i-mos) که مبتنی بر یونیزاسیون برخوردی است، این محدودیت را به حدود5mv/dec کاهش داده است. آی-ماس یک نانوترانزیستور با ساختار p-i-n دارای گیت است. گیت، بخشی از ناحیه ی ذاتی(i) واقع شده در میان سورس p یا n و درین n یا p را می پوشاند. ساز و کار تزریق حامل در این افزاره بر اساس یونیزاسیون برخوردی در ناحیه ی ذاتی است. با توجه به ابعاد بسیار کوچک این ساختار، ولتاژ شکست و پدیده ی تونل زنی نوار به نوار چالش های اساسی در آی- ماس به حساب می آیند. در این پایان نامه ساختاری برای آی-ماس ارائه شده است که هم ولتاژ شکست و هم تونل زنی نوار به نوار را کاهش می دهد. در این ساختار با طول گیت 50nm، از رهیافت مهندسی ساختار نوار انرژی میان سورس از جنس si و درین ازجنس si0.5ge0.5 با دو گاف انرژی متفاوت استفاده شده است. آن بخش از کانال (ناحیه ذاتی) که با گیت پوشش یافته است از جنس درین است. بخشی که زیر پوشش گیت نیست مهمترین قسمت کانال است و طراحی آن به گونه ای است که با حرکت به سمت سورس به تدریج جنس کانال از si0.5ge0.5 به siتغییر می یابد. بدین صورت با دور شدن از لبه ی گیت به سمت سورس گاف انرژی دراین بخش از کانال به تدریج بزرگ می شود. به این ترتیب می توان هم نرخ تولید ناشی از یونیزاسیون برخوردی و هم احتمال تونل زنی نوار به نوار را به نحو دلخواه کنترل کرد. از یک طرف حامل هایی که در کانال از سمت سورس به لبه ی گیت نزدیک می شوند با میدان بزرگتری (نسبت به میدان در کانال یک پارچه ی si0.5ge0.5) روبرو شده به ازای ولتاژ درین-سورس کوچکتری (به اندازه 0.3v) تکثیر می شوند. ازطرف دیگر، با توجه به بزرگتر شدن گاف در سمت سورس نسبت به گاف در سمت درین، احتمال تونل زنی نوار به نوار در این افزاره نسبت به آی ماس یک پارچه ی si0.5ge0.5 کاهش می یابد. در نتیجه دست یابی به نسبت جریان روشن به جریان خاموش و همچنین شیب زیر آستانه کوچکتر (3mv/dec) میسر می شود.

نرم افزاری جهت شبیه سازی عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای تدوین گردیده است. با کمک این نرم افزار عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای بر پایه الکترودهای نوری اکسیدروی و دی اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. بازده سلولهای خورشیدی به طور مستقیم به پارامترهای ساخت سلول بستگی دارد . بر پایه این پارامترها جریانهای داخلی و تراکم حامل های بار و نمودار جریان-ولتاژ و نمودار توان- ولتاژ و تاثیر قابلیت حرکت وهمچنین تاثیر نرخ بازترکیب بر روی نمودار این سلول ها را در شرایط حالت پایا به دست آورده ایم. نرم افزاری جهت شبیه سازی عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای تدوین گردیده است. با کمک این نرم افزار عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای بر پایه الکترودهای نوری اکسیدروی و دی اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. سلول به طورموثرمانند محیطی شبه همگن مدل شده است که شامل اکسید نیمه هادی نانو ساختار، رنگدانه جذب کننده نور، الکترولیت ردوکس می باشند. معادلات پیوستگی و انتقال شامل همه حامل های بار اعم از الکترون های نوار رسانش اکسید نیمه هادی ،یون های یدید و تری یدید و کاتیون های درون الکترولیت می شود . میدان الکتریکی ماکروسکوپی به کمک معادله پواسن بدست می آید. مرزهای جلویی و پشتی سلول به ترتیب به مانند یک اتصال اهمی نیمه هادی– فلز و یک اتصال فلز- الکترولیت مشخص شده است . برای ساده سازی این مدل فقط یکی از سازوکارهای ازدست رفتن الکترون یعنی بازگشت الکترون از نوار هدایت اکسید نیمه هادی به الکترولیت ردوکس در نظر گرفته شده است. نتایج عددی ارائه شده تایید می کند که نوع الکترود نوری به کاررفته در سلول های خورشیدی رنگدانه ای نقش بسیار مهمی را در تعیین بازدهی سلول ایفا می کند. تأثیر پارامترهای مدل مانند طول عمر و جرم موثر و بازده تزریق الکترون از رنگدانه به اکسید نیمه هادی و همچنین تاثیر قابلیت حرکت بر بازده در ساختار هر دو سلول خورشیدی با استفاده از دو الکترود نانو ساختار دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی بررسی شده است. این تحلیل عددی برای بررسی سازو کار انتقال الکترون ها در دو الکترود نوری با استفاده از دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی و همچنین الکترولیت و الکترود ردوکس صورت می گیرد. هدف این پایان نامه بررسی بازده سلول با استفاده از خصوصیات داخلی سلول از جمله شامل توزیع های تراکم حامل های بار، میدان الکتریکی ماکروسکوپی در سلول و همچنین محاسبه منحنی های کامل i-v می باشد. پارامترهای مواد به طور مستقیم به پارامترهای مربوط به عملکرد سلول وابسته اند. با کمک این محاسبات می توان درک عمیقی از سازوکار های عملکرد سلول خورشیدی رنگدانه ای بدست آورد. بر اساس نتایج این تحقیق بازده سلول با استفاده از الکترود نوری tio2 ، %67/6 و بازده سلول با استفاده از الکترود نوریzno ، % 59/2 بدست آمده است. همچنین در این تحقیق به بررسی و مقایسه ی عملکرد این دونمونه سلول خورشیدی رنگدانه ای نانو ساختار در شرایط محیطی مختلف می پردازیم. با استفاده از شبیه سازی عددی منحنی جریان- ولتاژ، بازده سلول، ضریب پرکنندگی و بیشینه توان برای هر دو سلول در محدوده ی دمایی k340 -k 250بدست آمده است. در سلول های مبتنی بر پایه آند نوری tio2 در دمای k 250 مقدار بازده% 91/6 و تا دمایk340 با روند افزایشی مقدار بازده به %36/10 رسید و برای سلول بر پایه آند نوریzno در دمای k250 مقدار بازده% 35/3 و با روند صعودی تا دمایk340مقدار بازده به %30/4 افزایش یافت که این مقدار کمتر از نصف مقدار آن در سلول بر پایه الکترود نوری با استفاده از tio2 می باشد.

هدف ما در این پایان نامه ارائه راهکارهایی جهت بهبود عملکرد ترانزیستورهای با قابلیت تحرک الکترونی بالا1 مبتنی بر گالیوم نیترید است. این پایان نامه در فصل های زیر تنظیم گردیده است: در فصل اول چالش ها و کاربردهای این افزاره ها مطرح شده است. در فصل دوم نحوه عملکرد ادوات با پیوند ناهمگون تشریح گردیده است و در فصل سوم نیمه هادی گالیوم نیترید از لحاظ فیزیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. در فصل چهارم اصول عملکردی ترانزیستورهای با قابلیت تحرک الکترونی بالا و ساختار آن و همچنین اثرات خودگرمایی در این افزاره ها مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم تاریخچه ای از ساختارهای پیشنهادی در زمینه این افزاره ها و نتایج حاصل از آن ها آورده شده است. در فصل ششم تکنیک های پیشنهادی و نتایج حاصل از شبیه سازی به منظور بهبود عملکرد این افزاره ها ارائه شده است و در فصل هفتم نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار آورده شده است.

چکیده ندارد.

استخراج پارامترهای مدل در شبیه سازی مدارهای الکترونیکی از اهمیت خاصی برخوردار است . در این تحقیق، یک روش استخراج پارامتر مبتنی بر شبکه های عصبی ارائه می شود نرم افزار جدیدی نیز به نام nnpext بر پایه روش معرفی شده، تهیه شده است . نتایج حاصل از این نرم افزار با نتایج حاصل از نرم افزار دیگری به نام tupex که بر پایه الگوریتم مارگاردت نوشته شده است ، مقایسه می شود. در نرم افزار tupex برای بالا بردن سرعت استخراج پارامتر، از روشهای متنی بر مشتق مرتبه دوم استفاده گردیده است و در بسیاری از مراحل عملیات استخراج، روشهای محاسبات عددی که فرآیندی زمان بر و خطاآور است به کار گرفته شده اند. روش پیشنهاد شده در این تحقیق، از مشتق مرتبه اول استفاده می کند و با این وجودد از سرعت بسیار خوبی برخوردار است . این روش را می توان برای استخراج پارامترهای مدل های مختلف افزاره های الکترونیکی در spice استفاده شده است و نتایج مدل سطح i ماسفت و دیود با نتایج حاصل از نرم افزار tupex و نیز با روش مجزای استخراج پارامتر مقایسه شده است . همچنین روشی برای طراحی شبکه های عصبی مورد لزوم ارائه گردیده است . در ادامه، استخراج پارامترهای مدل دیود در spice به ازای مقادیر اولیه متنوعی مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان، از آنجا که در عمل داده های ورودی همواره به مقداری نویز آلوده می باشند، پاسخ نرم افزار nnpext به داده های ورودی که عمدا با سطوح مختلفی از نویز آلوده شده اند برای مدل سطح i ماسفت و دیود در spice مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج حساسیت بسیار کم روش معرفی شده را به انتخاب مقادیر اولیه و نویزه در داده های ورودی نشان می دهد.

مدل نیمه تجربی جامعی برای قابلیت حرکت الکترون ها در لایه وارون ترانزیستورهای mos کانال n شرح داده می شود. این مدل بر پایه های فیزیکی استوار است و شامل اثرات کوانتمی حرکت الکترونها در لایه وارون می باشد. در این مدل همچنین اثرات پراکندگی کولمبی ناشی از ناخالصی بستر برای بسترهای دارای چگالی ناخالصی زیاد را در نظر گرفته ایم. در اینجا علاوه بر تاثیرات پراکندگی سطحی ناشی از بارهای ناحیه فصل مشترک اکسید - نیمه هادی، اثرات پراکندگی کولمبی مراکز بار موجود در سطح بین si/sio2 ناشی از تزریق الکترونهای داغ به درون sio2 که در میدانهای الکتریکی بزرگ اتفاق می افتد، نیز مدل کرده ایم. از مقایسه این مدل با داده های تجربی بدست آمده از mosfeetهای تغییر مقیاس داده شده، برخی از محدودیتهای قابلیت حرکت مدلهای قبلی برای شبیه سازی افزاره های زیر میکرون مشاهده می شود.

امروزه سیستم های تصویربرداری مادون قرمز کاربرد فراوانی در صنایع مختلف ، بویژه صنایع نظامی پیدا کرده اند بخش حساس این سیستم های تصویربرداری را آشکارسازهای مادون قرمز تشکیل می دهند. آشکارسازهای مادون قرمز براساس اصول عملکردشان به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. در این گزارش ضمن بررسی اجمالی کاربردهای مختلف تصویربرداری مادون قرمز، اصول کار آشکارسازهای مختلف بررسی شده است . آشکار سازهای نور - ولتاژی به علت جریان تاریکی و اغتشاش کمتر نسبت به سایر آشکار سازها مشخصات بهتری دارند. براین اساس برای مطالعه بیشتر این دسته از آشکارسازها سازوکارهای مختلف اغتشاش موجود در این آشکارسازها مورد مطالعه واقع شده است و تاثیر آن بر کارائی آشکار ساز بررسی شده است . اخیرا برای کاربردهای مادون قرمز ماده hgcdte توجه زیادی را به خود جلب کرده است ، لذا این ماده را مورد مطاله قرار داده ایم. در ادامه، با بررسی ساختار کلی آشکارساز پیوند p-n، روشی جدید برای طراحی این نوع آشکارسازها ارائه شده است . مثال نمونه ای نیز براساس این روش جهت طراحی آشکارساز مادون قرمزی با مشخصات از پیش تعیین شده ارائه گردیده است . شبیه ساز sim windows برای پیشگوئی مشخصه های الکتریکی افزاره های نوری، معادلات حاکم بر این افزاره ها (معادله پواسن، پیوستگی الکترون و حفره و معادله مربوط به تولید حاملهای نوری) را بصورت عددی حل می کند. با استفاده از این شبیه ساز نیز پارامترهای مشخصه آشکارساز طراحی شده تعیین گردیده است و نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج محاسبات مقایسه شده اند. در ادامه تاثیر تغییرات دما بر روی آشکارکنندگی و پاسخ دهی و نیز تاثیر توزیع ناخالصی طرف p بر روی مشخصه های مختلف آشکارساز بررسی گردیده است .

این گزارش چکیده ای است از فعالیت های انجام شده در رابطه با طراحی و آنالیز بعضی انواع تارهای نوری. در این گزارش سعی شده است تا اساس روش طراحی و همچنین تجزیه و تحلیل یک تار نوری، با کاربرد در زمینه انتقال اطلاعات در یک سیستم ارتباطی، شناسایی شود. ابتدا تار نوری بعنوان یک موجبرکه میتواند امواج نور را به خوبی از خود عبور دهد مطرح میشود، روابط مربوط به هدایت موج، خواص محیط و تاثیر آن و همچنین تاثیر ناهمگنی محیط روی فرآیند انتقال موج، برای انواع مختلف تارهای نوری بطور کامل محاسبه و تشریح خواهد شد. روش های ارائه شده با توجه به کاربردی که در آنالیز و سنتز مسئله دارند، ارائه می شوند. پس از آن به چگونگی ساخت یک تار نوری پرداخته خواهد شد و دو روش مهم در این رابطه معرفی خواهند شد. اتلاف در هر کانال ارتباطی یک معضل اساسی میباشد و در کانال ارتباط نوری یکی از بزرگترین معضلات، لذا به این مسئله، با توجه به نتایج مورد انتظار در طراحی پرداخته شده و انواع اصلی و مهم اتلاف چه از نظر کیفی و علل فیزیکی آنها و چه از لحاظ کمی و روش محاسبه مقادیر مربوطه، بحث و بررسی خواهد شد. با پرداختن به مقدمات فوق، زمینه لازم برای طراحی انواع تار نروی فراهم می شود و لذا پس از بحث در مورد تلفات، روش طراحی یکی از انواع بسیار مهم تارهای نوری موسوم به تار دو غلافی ارائه خواهد شدو در این رابطه یک نرم افزار کامپیوتری نوشته و اجرا شده است که همراه با نمونه ای از اجرای عملی آن ارائه می شود. همچنین عملکرد این نرم افزار را با روش عملی و رایج طراحی یکی از کارخانه های معتبر سازنده تارهای نوری مقایسه خواهد شد دیگر مسئله مطرح شده در این گزارش، بررسی تاثیر محدودیت های تکنولوژی در فرآیند ساخت و تولید تار نوری، روی نتایج طراحی میباشد. بدین معنی که سعی می شود تفاوت هایی که بین یک تار نوری طراحی شده و یک تار نوری ساخته شده وجود دارد بحث و بررسی شده و تاثیر این تفاوت ها روی کارکرد تار نوری تشریح شود. در این رابطه به تاثیر این انحرافات روی پارامترهای مهم طراحی یعنی عرض باند و اتلاف پرداخته میشود و نتایج عملی قابل قبولی ارائه خواهد شد و سپس به تاثیر این انحرافات روی تار نوری دو غلافی که نرم افزار طراحی آن ارائه شده، پرداخته و بطور اخص آن را مورد بحث قرار می دهیم.