دوره 20، شماره 1 - ( 12-1402 )
جلد 20 شماره 1 صفحات 42-34 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Khodaverdizadeh M, Asgari A. Optimization of photocurrent in an infrared photodetector based on HgSe-HgTe colloidal quantum dots. lmj 2024; 20 (1) :34-42
URL: http://icml.ir/article-1-607-fa.html
URL: http://icml.ir/article-1-607-fa.html
خداوردی زاده مهدی، عسگری اصغر. بهینه سازی جریان نوری در آشکارساز مادون قرمز مبتنی بر نقاط کوانتومی کلوئیدی HgSe-HgTe. فصلنامه علمی پژوهشی لیزر در پزشکی. 1402; 20 (1) :34-42
دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز
چکیده: (317 مشاهده)
اهداف: توسعه سریع فوتونیک مادون قرمز، تقاضا برای طراحی آشکارسازهای نوری با کارایی بالا که در این محدوده طیفی کار میکنند را افزایش داده است. در این میان آشکارسازهای نوری مبتنی بر نقاط کوانتومی کلوئیدی به علت دارابودن خواص فوق‌العاده ازجمله هزینه تولید مقرون به صرفه، قابلیت لایه نشانی بر روی لایههای انعطافپذیر و قابلیت تغییر فاصله گاف نواری با تغییر اندازه، توجه گسترده‌ای را در کابردهایی نظیر تشخیص پزشکی غیرتهاجمی و مراقبت‌های بهداشتی به خود جلب کرده‌اند. در این آشکارسازهای مادون قرمز جریان نوری بهطور مستقیم بر حساسیت و عملکرد افزاره تأثیر گذاشته، لذا افزایش و بهینه‌سازی آن از فاکتورهای مهم در کاربردهای پزشکی و زیستی محسوب میشود.
مواد و روشها: در این مطالعه تاثیر تغییرات اندازه قطر و چگالی آلایش لایه نقاط کوانتومی کلوئیدی HgSe-HgTe در لایه فعال در دماهای مختلف برای بهینه‌سازی جریان نوری مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به مشخصههای آشکارسازی براساس ساختار نقاط کوانتومی کلوئیدی با حل خودسازگار معادلات شرودینگر و پواسون با روش تفاضل محدود، چگالی الکترون در هر تراز و پروفایل پتانسیل به دست آمده و جریان نوری آشکارساز برای افزاره محاسبه می‌گردد.
یافتهها: نتایج نشان می‌دهد که با افزایش چگالی آلایش لایه HgSe در ابتدا به دلیل افزایش حامل‌ها برای تحریک نوری، چگالی جریان نوری افزایش یافته و پس از رسیدن به نقطه بیشینه با افزایش بازترکیب حامل ها چگالی جریان نوری کاهش می‌یابد. ازسوی دیگر افزایش چگالی آلایش لایه HgTe می‌تواند منجربه کاهش چگالی جریان نوری گردد. چگالی جریان نوری با افزایش قطر نقاط کوانتومی HgSe بدلیل تأثیر متقابل بین محصور شدن کوانتومی، فرار حامل‌ها، و اثرات تونل زنی افزایش یافته و بعد از رسیدن به نقطه بیشینه کاهشی شده و همچنین با افزایش قطر نقاط کوانتومی HgTe چگالی جریان نوری آشکارساز کاهش می‌یابد.
نتیجهگیری: به طورکلی بهینه‌سازی و افزایش جریان نوری در کاربردهای پزشکی و زیستی آشکارسازهای مادون قرمز موجب بهبود عملکرد، دقت و ارتقا کارایی آشکارسازهاشده و با مهندسی ساختار آشکارسازهای نوری مادون قرمز براساس نقاط کوانتومی کلوئیدی میتوان جریان نوری را این آشکارسازها بهینه نمود.
مواد و روشها: در این مطالعه تاثیر تغییرات اندازه قطر و چگالی آلایش لایه نقاط کوانتومی کلوئیدی HgSe-HgTe در لایه فعال در دماهای مختلف برای بهینه‌سازی جریان نوری مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به مشخصههای آشکارسازی براساس ساختار نقاط کوانتومی کلوئیدی با حل خودسازگار معادلات شرودینگر و پواسون با روش تفاضل محدود، چگالی الکترون در هر تراز و پروفایل پتانسیل به دست آمده و جریان نوری آشکارساز برای افزاره محاسبه می‌گردد.
یافتهها: نتایج نشان می‌دهد که با افزایش چگالی آلایش لایه HgSe در ابتدا به دلیل افزایش حامل‌ها برای تحریک نوری، چگالی جریان نوری افزایش یافته و پس از رسیدن به نقطه بیشینه با افزایش بازترکیب حامل ها چگالی جریان نوری کاهش می‌یابد. ازسوی دیگر افزایش چگالی آلایش لایه HgTe می‌تواند منجربه کاهش چگالی جریان نوری گردد. چگالی جریان نوری با افزایش قطر نقاط کوانتومی HgSe بدلیل تأثیر متقابل بین محصور شدن کوانتومی، فرار حامل‌ها، و اثرات تونل زنی افزایش یافته و بعد از رسیدن به نقطه بیشینه کاهشی شده و همچنین با افزایش قطر نقاط کوانتومی HgTe چگالی جریان نوری آشکارساز کاهش می‌یابد.
نتیجهگیری: به طورکلی بهینه‌سازی و افزایش جریان نوری در کاربردهای پزشکی و زیستی آشکارسازهای مادون قرمز موجب بهبود عملکرد، دقت و ارتقا کارایی آشکارسازهاشده و با مهندسی ساختار آشکارسازهای نوری مادون قرمز براساس نقاط کوانتومی کلوئیدی میتوان جریان نوری را این آشکارسازها بهینه نمود.
واژه‌های کلیدی: آشکارسازهای نوری، افزاره های بیو - اپتوالکترونیکی، جریان نوری، نقاط کوانتومی کلوئیدی
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
