بررسي و تحليل ساختارهاي موجبري پلاسمونيكي بر پايه گرافن و طراحي آنتن هاي تراهرتز مبتني بر آن

دكتري

همراه با پيشرفت هاي جذاب و گسترده در حوزه فناوري نانو، مخابرات در باند فركانسي تراهرتز (0.1-10 THz) به دليل افزايش تقاضاي ارتباطات بي سيم با سرعت بالا (لينك هاي چند صد گيگابيت تا چند ترابيت در ثانيه) مورد توجه ويژه محققين قرار گرفته است. از طرف ديگر، گرافن، يك ساختار دوبعدي با ويژگي هاي الكتريكي، مكانيكي، گرمايي و نوري فوق العاده، به‌عنوان يك بستر مناسب براي تحقق ادوات تراهرتز شامل ترانزيستورهاي پرسرعت، متامتريال هاي الكترومغناطيسي، سلول هاي خورشيدي، ادوات موجبري پلاسمونيكي (مدولاتور، تضعيف كننده و ...)، و آنتن هاي پلاسمونيكي مطرح‌شده است. در بخش اول اين رساله، ابتدا چندين ساختار موجبري يك بعدي بر پايه گرافن شامل ساختار پلاسمونيكي محض، ساختار دورگه پلاسمونيكي، ساختار تركيبي گرافن- فلز پيشنهاد شده و به‌تفصيل مورد تحليل تئوري و عددي قرار گرفته و ويژگي هاي انتشاري آن‌ها مقايسه مي شود. مبتني بر نتايج بخش اول، طراحي ادوات موجبري و همين‌طور آنتن هاي ترا هرتز تسهيل مي شود. در بخش دوم، سه نوع ساختار آنتني تراهرتز با اهداف مختلف پيشنهاد شده است كه شامل نخست: آنتن شبه پچ تراهرتز با تغذيه موجبري بر پايه ساختار تركيبي گرافن- فلز با هدف رسيدن به تنظيم پذيري فركانسي نسبت به آنتن پچ فلزي، دوم: آنتن هاي ديپلي با تغذيه منبع فوتوكانداكتيوي بر پايه گرافن تك لايه، استك گرافني و گرافن چندلايه (مبتني بر ساختار پلاسمونيكي محض) با هدف رسيدن به كوچك¬سازي و تنظيم¬پذيري و راندمان تشعشي مناسب، سوم: آنتن رزوناتور دي¬الكتريكي كوپل شده به ديپل گرافني (مبتني بر ساختار دورگه پلاسمونيكي) با هدف رسيدن به سمت گرايي بالا با ابعاد سطحي كوچك مي‌باشد.

188611

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخابرات ميدان

دكتر نادر كمجاني