طراحی و ساخت دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون و بررسی نقش نانولایه گرافین در پاسخ دهی نوری آن

در این پژوهش پاسخ دهی نوری نانولایه گرافین، به کمک ساخت دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون مورد بررسی قرار گرفته است. جهت ایجاد پیوند شاتکی، نانولایه ای از گرافین بر روی زیرلایه ای از سیلیکون قرار گرفته است. زیرلایه سیلیکونی تا ضخامت 270 نانومتر اکسید شده است و پس از لایه نشانی های کروم- طلا (ضخامت لایه های کروم- طلا به ترتیب 50 و150 نانومتر است)، با استفاده از ماسک مخصوصی الگو شده است. منحنی مشخصه های (جریان- ولتاژ) دیود شاتکی نانوگرافین- سیلیکون تحت تابش هایی با طول موج های 670، 700 و 1100 نانومتر و نیز تحت تابش نور زرد مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند. به منظور مشخص شدن نقش نانولایه گرافین در ایجاد جریان نوری، امواج 700 و 1100 نانومتری به پشت قطعه ساخته شده نیز تابانده شده اند و جریان های نوری تولید شده از پشت و جلوی قطعه با هم مقایسه شده اند. نتایج آزمایشات نشان می دهد که جریان نوری تولید شده تحت تابش های 700 و 1100 نانومتری و از جلوی قطعه، به ترتیب 23 برابر و 17 برابر نسبت به پشت قطعه افزایش یافته است. این افزایش می تواند تاثیر نانولایه گرافین را در امر آشکارسازی مشخص کند و همچنین مشخص کننده مقدار زیاد جریان نوری تولید شده در گرافین در حالت تابش از جلو است. منحنی مشخصه های قطعه تحت تابش های 670 نانومتر و نور زرد، علاوه بر نشان دادن جریان نوری تولید شده، نشان دهنده ولتاژ نوری تولید شده در قطعه نیز است و کاربرد آن به عنوان سلول خورشیدی را آشکار می کنند. در این پژوهش، همچنین به تحلیل فیزیکی خواص نوری نانولایه گرافین پرداخته شده است و تئوری هایی که تولید جریان نوری در گرافین را بیان می کنند، مورد بررسی قرار گرفته اند.