نام پژوهشگر: شاهین عنایتی ماکلوانی
شاهین عنایتی ماکلوانی شهرام محمدنژاد
در سال های اخیر، بسیاری از تحقیقات بر روی آشکارسازهای نوری فرابنفش با کارایی بالا متمرکز شده است. کاربردهای مهم این ادوات در زمینه های نظامی و غیر نظامی کاملا مشهود است، دیودهای سد شاتکی با ساختار فلز نیمه هادی با ویژگی های مهم سادگی ساخت، زمان پاسخ کوتاه، قابلیت مجتمع سازی، جریان تاریکی پایین و توانایی عملکرد تحت بایاس مستقیم و معکوس از جمله آشکارسازهای مهم محسوب می شوند. از میان نیمه هادی های مورد استفاده، zno fh با داشتن شکاف باند مستقیم و بزرگ دارای مزیت های ویژه ای در زمینه الکترونیک نوری و در گستره فرابنفش است. لذا با توجه به اهمیت این موضوع، پایان نامه حاضر به طراحی و شبیه سازی آشکارسازهای فرابنفش بر مبنای zno با بهینه سازی بازدهی کوانتومی و جریان تاریکی خواهد پرداخت. در این پایان نامه مکانیزم انتقال جریان در آشکارسازهای فرابنفش بر مبنای zno با ساختار فوق مورد تحلیل و شبیه سازی قرار گرفته شده است. این تحلیل بر مبنای گسیل ترمیونیک و اثر تونل زنی حامل های استوار می باشد. کمترین جریان تاریکی در بایاس 3 ولت مربوط به الکترود ru به مقدار به دست آمد. علاوه بر این به منظور افزایش سد شاتکی و کاهش بیشتر جریان تاریکی از نشست یک لایه عایقی بسیار نازک بین فلز و نیمه هادی استفاده شد که می تواند با روش های خاصی مانند نشست بخار شیمیایی به کمک پلاسما صورت گیرد. تحلیل و شبیه سازی این ادوات نشان می دهد که در بایاس 3 ولت به ترتیب با ضخامت های 3، 5، 7 و 10 نانومتر، جریان تاریکی به ترتیب برابر با آمپر است. همچنین از مهم ترین پیشنهادها برای افزایش بازدهی کوانتمی در این ادوات می توان تابش از زیرلایه و استفاده از لایه نازک عایقی روی سطح zno را نام برد. با استفاده از ماده tio2 به ضخامت 1 نانومتر، بازدهی کوانتمی 7/46 درصد حاصل شده است.