نام پژوهشگر: حسن کاتوزیان
ایمان تقوی حسن کاتوزیان
به دلیل نیاز تراشه ها به اتصالات نوری ترانزیستور لیزر با قابلیت ارسال سیگنال نوری والکتریکی به طور همزمان در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفتهاست به این دلیل در این پروژه سعی شده است ابتدا روند پیدایش ترانزیستور لیزر بیان شد ساختار تکنولوژی ساخت و پارامترهای کاری از اعم از نوری والکتریکی برای یک ترازیستور لیزر یا طول های کاواک 150 و 400 مورد بررسی قرار می گیرد. سپس چگونگی توید نور در بیس ترانزیستور لیزر مورد تحلیل و شبیه سازی قرار میگیرد ساز وکار داخلی ترانزیستور مطالعه می شود نتیجه این مطالعه ارایه مدل کنترل با ر مخصوص ترانزستور لیزر است. در مرحله بعد به کمک این مدل نتایج حاصل از شبیه سازی و اندازه گیری های تجربی تاثیر یکی از پامترهای ساختاری آن یعنی موقعیت چاه کوانتومی بر عملکرد دستگاه ببرسی خواهد شد و نمونه های مربوط به زمان باز ترکب حامل ها در بیس برای ترانزیستور لیزرهای با طول کاواک مختلف بدست خواهند آمد. در مرحله بعد و با ببرسی روابط مربوط به پاسخ فرکانسی ترانزیستور لیزر نتایج پیش را به کار بسته تا وابستگی پهنای باند نوری به جایگاه چاه کوانتومی بدست آید این کار سپس برای ترانزیستور لیزری با طول کاواک 400 تکرار خواهد شد. برای مشاهده تغییر در خصوصیات الکتریکی ترانزیستور لیزر روابط بهره جریان برای آن استخراج شده با استفاده از برنامه شبیه ساز هر گونه تغییر در بهره جریان ناشی از جابجایی چاه ثبت شده و با نتایج مربوط به پهنای باند تلفیق میگردند. نتایج شبیه سازی پیش بینی می کنند که در صورت قرار گرفتن چاه کوانتومی در نزدیکی پیوند کلکتور پهنای باند نوری افزایش می یابد. این درحالی است که برای داشتن بهره جریان بزرگتر باید آنرا به سمت امیتر ببیریم . با توجه به نتای این گزارش میتواند در طراحی پیش از ساخت ترانزیستور لیزر مورد بهره برداری قرار بگیرد تا عملکرد مطلوبی برای دستگاه بدست اید.
حمید حسن زاده خاکمردانی حسن کاتوزیان
بلورهای فتونی(کریستال فتونیک) از موضوعهای کاربردی و مهمی است که مانند بیشتر مباحث مربوط به فناوریهای نو، ماهیتی چندرشته ای داشته و نزدیک به دو دهه از سابقه تحقیقاتی آن می گذرد. این ساختارها که بر اساس ایده تناوب ضریب شکست و در اندازه هایی قابل مقایسه با طول موجِ طیف الکترومغناطیس ساخته می شوند، توجه پژوهشگران رشته های مختلف مهندسی از شیمی و مواد تا الکترونیک و مخابرات را به خود جلب کرده است. در این پروژه، کاربرد بلورفتونی در ساخت نمونه ای از یک لیزر نیمه هادی با ساختار حفره های هوایی در یک شبکه مثلثی دوبعدی مد نظر بوده و شبیه سازی با استفاده از نرم افزارهای متداول مهندسی مانند cst و matlab و مبتنی بر روش حوزه زمان انجام شده است. اساس کار بر مبنای آخرین نمونه واقعی ساخته شده توسط محققین موسسه تحقیقات پیشرفته علم و فناوری کُره بنا شده است. کاواک لیزری با یک حفره هوایی پر شده به عنوان نقص مرکزی در ساختارِ متناوب شبکه، مشخص می شود تا امکان دمش(پمپ) لیزر با تزریق جریان الکتریکی فراهم شود و از مزیت تزریق الکتریکی نسبت به دمش نوری در مواردی مانند توان مصرفی کمتر و حجم و ابعاد کوچکتر استفاده شود. برای اطمینان از صحت نتایج به دست آمده، نیاز به معیاری مناسب داریم که در اینجا از نتایج همان نمونه واقعی و با استناد به مراجع معتبرعلمی، برای بررسی صحت شبیه سازی ها و انجام شبیه سازیهای بعدی بهره برداری شده است. بخش عمده کار، مبتنی بر تغییر پارامتر هندسی یعنی نسبت شعاع حفره های هوایی به ثابت شبکه ساختار و با هدف بهبود مشخصه های نوری لیزر از جمله ضریب کیفیت و نحوه تمرکز میدان الکتریکی بوده و برای تطابق طرح ارایه شده با نمونه واقعی، ملاحظات کاربردی مد نظر قرارگرفته است به نحوی که ابعاد طراحی، واقعی بوده و با تغییراتی در الگوی ماسک، امکان ساخت قطعه پیشنهادی وجود دارد. فصل نخست این پایان نامه به «مقدمه ای بر بلورهای فتونی» می پردازد و سپس با «پیش زمینه های تیوری بلورهای فتونی» پی گرفته می شود. در فصل سوم «مبانی لیزرهای بلورفتونی» بیان می شود تا در فصل چهارم، «ساختار لیزر بلور فتونی نیمه هادی» واضحتر مورد بررسی قرار گیرد. در نهایت نتیجه گیری و برخی پیشنهادها برای کارهای آتی ارایه شده است.