استفاده از الگوریتم مورچگان برای خواص بهینه ساختارهای چندلایه ای غیر فلزی

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.