fa کاربرد نانوساختارهای پلاسمونیک در بهبود مشخصات آشکارسازهای نوری باند مادون قرمز میانی مبتنی بر گرافن تخصصی Special پژوهشي Research <span style="font-size: small;"><span style="font-family: times new roman;"><span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">استفاده از گرافن در آشکارسازهای نوری به دلیل دینامیک بسیار سریع حامل ها و جذب مستقل از فرکانس این ماده، از جذابیت های بسیاری برخوردار است. با این حال میزان کم جذب آن بر روی پارامترهای آشکارسازی تاثیر منفی می گذارد. در این مقاله یک آشکارساز نوری مادون قرمز</span></span></span> <span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">میانی مبتنی بر گرافن تک لایه طراحی و مدل سازی شده است که در ساختار آن، نانوآنتن های فلزی برای افزایش جذب و بهبود مشخصات آشکار ساز قرار گرفته است. این نانوساختارها توسط اثرات پلاسمونیک و افزایش شدید شدت میدان الکتریکی موج در مرز مشترک فلز-گرافن، موجب افزایش جذب گرافن می شوند. در این مقاله نشان داده شده است که با تغییرات اندک در ساختار نانوآنتن می توان پیک جذب را بین طول موج های 4 تا </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family: symbol;"><span style="font-size: small;">m</span></span></span><span dir="LTR">m</span><span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">6 جابجا کرد.</span></span> <span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">هم چنین اثر پتانسیل شیمیایی گرافن بر روی میزان جذب نیز بررسی شده است. &nbsp;به طور خلاصه، در این مقاله، بیشینه مقدار جذب برای آشکارساز طراحی شده برای طول موج های </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family: symbol;"><span style="font-size: small;">m</span></span></span><span dir="LTR">m</span><span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">6/4 و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family: symbol;"><span style="font-size: small;">m</span></span></span><span dir="LTR">m</span><span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">5/5 به ترتیب برابر با 9% و 12% محاسبه شده است. هم چنین نشان داده شده است که با افزودن یک لایه دیگر گرافن می توان جذب در طول موج </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family: symbol;"><span style="font-size: small;">m</span></span></span><span dir="LTR">m</span><span style="font-size: 12pt;"><span style="font-family: b nazanin;">6/4 را تا 14% افزایش داد.</span></span><br> &nbsp; <p class="AbstractEnglish" style="margin: 9pt 0in;"><font size="2"><font color="#000000"><font face="Times New Roman">&nbsp;Employing graphene in optical photo detectors is very promising due to the unique features of graphene such as fast dynamic of carriers and wavelength independent absorption. However, the low absorption of graphene has a negative impact on the photo detection characteristics. In this article, a mid-Infrared photo detector based on single layer graphene is designed and simulated which incorporates metallic Nano-antennas to enhance the absorption and hence the photo-detector response. In these structures, plasmonic effects are responsible for the enhanced absorption by severely increasing the electric field magnitude at the metal-graphene interface. In this article, it is shown that by a slight modification in the nanostructure design, it is possible to shift the peak absorption wavelength between 4 to 6</font><span style="font-family: Symbol;">m</span><font face="Times New Roman">m. The impact of the graphene chemical potential on the absorption strength is also discussed. In brief, maximum absorption of the designed photo detector for 4.6</font><span style="font-family: Symbol;">m</span><font face="Times New Roman">m and 5.5</font><span style="font-family: Symbol;">m</span><font face="Times New Roman">m are calculated to be 9% and 12% respectively. Moreover, it is shown that by addition of another layer of graphene, it is possible to increase the absorption at the wavelength at </font><span style="font-family: Symbol;">l</span><font face="Times New Roman">=4.6</font><span style="font-family: Symbol;">m</span><font face="Times New Roman">m to nearly 14%.<!--stripped--><!--stripped--></font></font></font></p> آشکارسازهای نوری مادون قرمز , گرافن , پلاسمونیک Mid-Infrared photo detectors, Graphene, Plasmonics 449 452 http://opsi.ir/browse.php?a_code=A-10-1-1596&slc_lang=fa&sid=1 Behnam Jafari بهنام جعفری 10031947532846007058 10031947532846007058 Yes School of Engineering- Emerging Technologies, University of Tabriz, Tabriz 5166616471, Iran دانشگاه تبریز Hadi Soofi هادی صوفی 10031947532846007059 10031947532846007059 No School of Engineering- Emerging Technologies, University of Tabriz, Tabriz 5166616471, Iran دانشگاه تبریز