سیاست و بازاریابی

آخرين مطالب

کاربرد در نجوم و کشاورزی؛

پژوهشگر ایرانی آشکارساز فوتونی فرابنفش ساخت اخبار

پژوهشگر ایرانی آشکارساز فوتونی فرابنفش ساخت
  بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - طرح پژوهشی با عنوان ساخت و مشخصه‌یابی آشکارساز فوتونی فرابنفش بر پایه پیوند p-n مبتنی بر CuGaO۲ و Ga۲O۳ توسط یک محقق ایرانی در دوره پسادکتری به انجام رسید.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، مسعود ابراری در دوره پسادکتری خود با راهنمایی مجید قناعت‌شعار در دانشگاه شهید بهشتی، طرح پژوهشی با عنوان ساخت و مشخصه‌یابی آشکارساز فوتونی فرابنفش بر پایه پیوند p-n مبتنی بر CuGaO۲ و Ga۲O۳ را به انجام رسانده است.
ابراری با اشاره به اهمیت آشکارسازی تابش فرابنفش گفت: در این طرح تلاش کردیم یک آشکارساز فوتونی مبتنی بر پیوند Ga۲O۳/CuGaO۲ طراحی و تهیه کنیم. آشکارسازی تابش فرابنفش یکی از حوزه‌های مهم پژوهش و فناوری است که کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌های سلامت، کشاورزی، صنایع، نجوم و مخابرات نوری دارد.
وی افزود: تابش شدید فرابنفش می‌تواند آسیب‌های جدی به پوست انسان وارد کند و از عوامل مؤثر در بروز بیماری‌های پوستی و پیری زودرس به شمار می‌رود. از سوی دیگر، میزان تابش فرابنفش می‌تواند بر کیفیت محصولات کشاورزی و دوام سازه‌های مسکونی و صنعتی نیز تأثیرگذار باشد. همچنین بررسی طیف فرابنفش در حوزه‌هایی مانند نجوم خورشیدی و کیهان‌شناسی می‌تواند به شناخت بهتر پدیده‌های کیهانی کمک کند.
این پژوهشگر ادامه داد: مخابرات نوری نیز یکی دیگر از حوزه‌هایی است که می‌توان از محدوده فرابنفش در آن بهره گرفت. بنابراین، توسعه فناوری‌های دقیق و کارآمد برای تشخیص و آشکارسازی تابش فرابنفش اهمیت ویژه‌ای دارد. در این میان، آشکارسازهای فوتونی مبتنی بر نیم‌رساناها می‌توانند ابزار مناسبی برای رصد و آشکارسازی این محدوده از طیف نوری باشند.
ابراری با اشاره به تنوع آشکارسازهای فوتونی نیم‌رسانا اظهار کرد: آشکارسازهای مورد استفاده در محدوده فرابنفش در ساختارهای مختلفی از جمله نور ـ رسانا، سد شاتکی، فلز ـ نیم‌رسانا ـ فلز، دیود پیوندی p-n، دیود بهمنی و ترانزیستور فوتونی توسعه یافته‌اند. در کنار ساختار آشکارساز، انتخاب ماده نیم‌رسانا نیز اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا علاوه‌بر ویژگی‌های الکترونیکی، خواص نوری ماده باید به‌گونه‌ای باشد که امکان جذب و آشکارسازی مؤثر تابش فرابنفش را فراهم کند.
وی درباره مراحل طراحی و ساخت این آشکارساز گفت: پیش از ساخت افزاره، برای دستیابی به درک بهتر از عملکرد آشکارساز و بهینه‌سازی ساختار آن، شبیه‌سازی‌های مبتنی بر طراحی به کمک رایانه انجام شد. نتایج شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار Silvaco نشان داد که امکان تنظیم ساختار آشکارساز با هندسه‌های مختلف وجود دارد.
این پژوهشگر افزود: به کمک شبیه‌سازی‌های کامپیوتری توانستیم ابعاد آشکارساز، فاصله الکترودها، ضخامت لایه‌ها و سایر ویژگی‌های هندسی را پیش از مراحل تجربی ساخت افزاره بهینه کنیم. یک برآورد اولیه نشان می‌دهد می‌توان پاسخ‌دهی تقریبی mA/W ۹۰ از یک آشکارساز فوتونی نوعی مبتنی بر CGO/Ga۲O۳ انتظار داشت. با این حال پس از بهینه سازی‌ها این مقدار می‌تواند تا mA/W ۱۶۰ بهبود پیدا کند.
ابراری با اشاره به نتایج مشخصه‌یابی لایه‌های سنتزشده اظهار کرد: نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده کیفیت مناسب لایه‌های تهیه‌شده است. بررسی‌های آنالیز XRD نشان می‌دهد که لایه‌های تهیه شده به روش کندوپاش از کیفیت بلوری مطلوبی برخوردارند و اثری از فازهای اضافی یا ناخالصی در آن‌ها مشاهده نمی‌شود. همچنین فاز دلافوسیت مورد نظر در لایه CGO و فاز بتای Ga۲O۳ به‌خوبی تشکیل شده است.
وی ادامه داد: تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی نیز کیفیت مناسب لایه‌ها و یکنواختی سطح آن‌ها را تأیید می‌کند که از نظر ساخت آشکارساز فوتونی، نتیجه‌ای امیدوارکننده محسوب می‌شود. این پژوهشگر با اشاره به بررسی ویژگی‌های نوری لایه‌ها گفت: بررسی خواص نوری نمونه‌های سنتزشده نشان می‌دهد که این لایه‌ها در محدوده فرابنفش از جذب نوری مناسبی برخوردار هستند. گاف انرژی لایه سنتز شده CGO پس از اندازه گیری در محدوده۳/۶ الکترون‌ولت برآورد می‌شود که به‌منظور کاربری در محدوده فرابنفش بسیار کارا است.
ابراری افزود: مشخصه‌یابی عنصری لایه‌های تهیه‌شده نیز نشان داد که عناصر تشکیل‌دهنده از استوکیومتری مناسبی برخوردارند و ترکیب به‌دست‌آمده با فرآیند تجربی موردنظر تطابق خوبی دارد.
وی درباره بررسی‌های انجام‌شده در سطح مشترک دو نیم‌رسانا گفت: در این پژوهش، اثر قفل‌شدگی تراز فرمی در سطح مشترک میان CGO و Ga۲O۳ نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این مرحله عواملی مانند چگالی حالت‌های گافی، موقعیت انرژی حالت‌های گافی و پهنای توزیع این حالت‌ها مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفتند.
این پژوهشگر در تشریح مرحله نهایی ساخت افزاره اظهار کرد: با لایه‌نشانی دو لایه CGO و Ga۲O۳ روی یکدیگر، موفق به تشکیل پیوند p-n شدیم. سپس با استفاده از فرآیند لیتوگرافی و لایه‌نشانی الکترودهای فلزی روی ساختار، یک آشکارساز فوتونی مبتنی بر دیود پیوندی p-n ساخته شد. این آشکارساز با اینکه پاسخ‌دهی چندانی ندارد، بااین‌حال زمان پاسخ بسیار سریعی دارد که از این جهت می‌تواند بسیار امیدوار کننده باشد. نتایج تحقیقات پیشین ما نشان داده‌اند که آشکارسازهای مبتنی بر نور-رسانای CGO می‌تواند پاسخ‌دهی بالایی داشته باشد، بااین‌حال این دسته آشکارسازها از لحاظ سرعت پاسخ کندتر از آشکارسازهای مبتنی بر پیوند p-n عمل می‌کنند. در پژوهش حاضر نشان دادیم که با طراحی مناسب آشکارساز مبتنی بر پیوند بین CGO و Ga۲O۳ می‌توان پاسخ زمانی را تا زیر محدوده چند میلی‌ثانیه کاهش دهیم که به نوبه خود بسیار امیدوارکننده و کاربردی خواهد بود.
وی در پایان خاطرنشان کرد: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد ترکیب CuGaO۲ و Ga۲O۳ می‌تواند بستر مناسبی برای توسعه آشکارسازهای فوتونی فرابنفش فراهم کند. طراحی مبتنی بر شبیه‌سازی، کیفیت مناسب لایه‌های سنتزشده، تشکیل موفق پیوند p-n و ساخت آشکارساز فوتونی، مسیر مناسبی را برای توسعه و بهینه‌سازی نسل جدید آشکارسازهای فرابنفش و استفاده از آن‌ها در کاربردهای مختلف فراهم می‌کند.

لینک کوتاه:
https://www.siasatvabazaryabi.ir/Fa/News/801698/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

راز کشاورزی در مریخ شاید در قارچ‌ها نهفته باشد

گوشی پرچمدار جدید هواوی در رنگ سبز خودنمایی کرد

«تحقیق و توسعه» پیشران رسوخ دانش در صنعت مواد و ساخت پیشرفته

موزی که قهوه ای نمی شود به بازار رسید

تریلر جدید Wo Long 2: Wings of Ember از باس مرگبار Zuochi رونمایی می‌کند

پژوهشگر ایرانی آشکارساز فوتونی فرابنفش ساخت

گوشی میان‌رده با باتری 8 هزار میلی‌آمپرساعتی؛ ویوو Y600i رونمایی شد

هزار گردش به دور زمین؛ رکورد شگفت‌انگیز تلسکوپ فضایی هابل در 36 سالگی

پیش‌فروش کنسول دستی جدید MSI Claw 8 EX با قیمت 1499 دلار آغاز شد

عوامل پنهان در اعماق زمین طول روزهای ما را تغییر می‌دهند

ورود انسولین ایرانی به بازار تا دی‌ماه؛خودکفایی در تولید شیرخشک تا1407

چرا رؤیا دیدن ما را خسته می‌کند؟

از تم رسمی The Last of Us رونمایی شد

برای تقویت مغز لازم نیست سریع بدوید؛ دویدن آهسته هم اثر دارد

قدرت آیفون 18 پرو در اجرای ریمیک Resident Evil 4 شگفت‌انگیز است؛ 50 درصد سریع‌تر از نسل قبل

استرس و مشکلات مالی چگونه می‌توانند قلب را فرسوده کنند؟

نرم‌افزارهای گوگل در آیفون به طراحی شیشه‌ای مزین شدند

نسخه جدید StarCraft همین حالا هم قابل بازی است

نسخه جدید شبیه‌ساز PS5 منتشر شد؛ SharpEmu حالا 12 بازی را اجرا می‌کند

بازی جدید ناشر Manor Lords همزمان با GTA 6 عرضه می‌شود؛ سازندگان این تصمیم را استراتژی خواندند

ویدیویی خیره‌کننده از ابرکامپیوتر اسپیس‌ایکس در ممفیس

سونی احتمالا کنترلر هوشمند مناسب گیمرهای توان‌یاب تولید می‌کند

بازی ماینکرفت پس از 14 سال، سرانجام بُعد جدیدی دریافت می‌کند

یافته‌های پژوهشگران درباره اثرات زیست‌محیطی پرورش ماهی در قفس در جنوب دریای خزر

راز خواب بهتر شکارچی‌گردآورندگان؛ چرا جوامع غیرصنعتی کمتر دچار بی‌خوابی می‌شوند؟

ماد جدید GTA 2 نورپردازی پویا و رهگیری کامل مسیر را به این بازی قدیمی آورد

عکس روز ناسا از چهره واقعی کهکشان «آندرومدا»

عکس روز ناسا از چهره واقعی کهکشان «آندرومدا»

کوالکام: سامسونگ یکی از شرکای کلیدی ما در بازار هوش مصنوعی است

تسلا در یک قدمی تولید هزار روبات انسان نما در هفته

گوشی‌های پرچمدار سامسونگ برای اجرای بازی‌های کامپیوتر بهینه می‌شوند

گوگل راه ساخت حساب جدید برای ایرانی‌ها را بست

چراغ سبز ناسا به مأموریت پریما؛ تلسکوپی اقتصادی با تکیه بر میراث جیمز وب

رقابت ایران در 8 رشته فناورانه در مسابقات جهانی مهارت شانگهای

تبلت جدید هواوی نمایشگر مات دارد و به باتری بسیار بزرگ مجهز است

بازآرایی زمین بازی فناوری در کشور؛ گذار از وام‌دهی به «حکمرانی سرمایه»

ماسک صورت و دستگاه تصفیه هوا که با آفتاب شارژ می شوند

دانشمندان حرکت مرکز جرم زمین را با دقتی کمتر از یک میلی‌متر اندازه گرفتند

محموله محرمانه نیروی فضایی آمریکا به مدار زمین رفت

دانشگاه شریف در مسیر توسعه برق تجدیدپذیر؛ احداث و خرید نیروگاه

10 گروه شغلی که هوش مصنوعی جای آنها را می‌گیرد؛ چالشهای آتی بازار کار

افزایش حداقل سرمایه ثبتی صندوق‌های خطرپذیر شرکتی به 200 میلیارد تومان

سرفیس لپ‌تاپ با طرح منچستر یونایتد به‌نمایش درآمد!

تحقیق پژوهشگران ایرانی روی جلد مجله انجمن شیمی آمریکا

گجت عجیب شیائومی، گوشی را به گیتار تبدیل می‌کند!

تاثیر منفی محتوای خلاصه‌شده توسط هوش مصنوعی بر حافظه انسان

بازی ترسناک جدیدی که طرفداران Silent Hill و Resident Evil نباید از دست بدهند

دود آتش‌سوزی جنگل سمی‌تر از سایر آلودگی‌های هوا

صدایی که 148 سال پس از ضبط برای نخستین‌بار پخش شد

جابه‌جایی در اعماق اقیانوس سخت است؛ اما برخی موجودات تاکسی مجانی پیدا کرده‌اند