بررسی نظری عملکرد آشکارسازهای نوری نانونوار گرافنی در گسترۀ طیف فروسرخ و تراهرتز

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

doi
چکیده

چکیده: آشکارسازهاى نوری برای طیف‌های فروسرخ دور (FIR) و تراهرتز (THz) به طور متعارف از نیم‌رساناهای گاف باریک و ساختارهای چاه کوانتومی ساخته مى‌شوند. عملکرد این آشکارسازها بر اساس ساختارهای چاه کوانتومی با گذارهای درون نواری (بین نواری) الکترون یا حفره همراه است. امروزه با استفاده از ترانزیستور اثر میدان نانونوار گرافنی، آشکارسازهایی مؤثر در محدوده FIR و THz طیف نورى طراحى و ساخته مى‌شود. توانایى تغییر گاف انرژی نانو‌نوار گرافنی با تغییر عرض نانو‌نوار به ساخت آشکارسازهای نوری چند رنگ کمک کرده‌است. در این مقاله عملکرد یک فوتوترانزیستور نانونوار نیم‌رسانای گرافنی، بررسی شده و هم‌چنین، بعضی مشخصات آن مانند جریان فوتونی، جریان تاریک و پاسخ‌دهی آن محاسبه و رسم شده است. نسبت جریان فوتونی به جریان تاریک به دست آمده برای ولتاژهای دروازۀ پایینی بین 5/0، 1 و 5/1 ولت به بیش از یک مرتبه می رسد. بازده کوانتومی، پاسخ‌دهی و جریان نوری محاسبه شدۀ این آشکارسازها مقادیر بالاتری از آشکارسازهای سنتی نظیرشان را نشان مى‌دهند.