چکیده: ترانزیستورهای نانونوار گرافنی نوع شاتکی (SBGNRFET)، علی رغم ویژگی های بارزی که نسبت به ترانزیستورهای متداول دارند، دارای جریان خاموش نسبتاً زیاد و نسبت پایین می باشند. در این مقاله ساختار جدیدی از ترانزیستور نانونوار گرافنی نوع شاتکی ارائه شده که در آن گیت ترانزیستور به دو قسمت تقسیم شده است. به گیتی که در سمت درین قرار گرفته است، ولتاژ ثابت متصل شده و گیتی که در سمت سورس قرار گرفته است، گیت اصلی ترانزیستور می باشد. ساختار SBGNRFET ارائه شده با مشخصه های هندسی و فیزیکی و در بایاس های متفاوت با استفاده از شبیه ساز عددی مبتنی بر توابع گرین غیر تعادلی شبیه سازی شده و کارایی افزاره مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده بهبود نسبت تا 7/6 برابر در می باشد. در این ولتاژ نسبت از 2/1 در ترانزیستور SBGNRFET معمولی به 01/8 در ترانزیستور جدید رسیده و جریان خاموش از µ A 5 به µ A 7/0 کاهش یافته است. همچنین در، به عنوان ولتاژ تغذیه، نسبت از 97/3 به 8/15 و جریان خاموش از µ A 63/0 به µ A 16/0 رسیده است.

چکیده: آشکارسازهای نوری برای طیف های فروسرخ دور (FIR) و تراهرتز (THz) به طور متعارف از نیم رساناهای گاف باریک و ساختارهای چاه کوانتومی ساخته می شوند. عملکرد این آشکارسازها بر اساس ساختارهای چاه کوانتومی با گذارهای درون نواری (بین نواری) الکترون یا حفره همراه است. امروزه با استفاده از ترانزیستور اثر میدان نانونوار گرافنی، آشکارسازهایی مؤثر در محدوده FIR و THz طیف نوری طراحی و ساخته می شود. توانایی تغییر گاف انرژی نانو نوار گرافنی با تغییر عرض نانو نوار به ساخت آشکارسازهای نوری چند رنگ کمک کرده است. در این مقاله عملکرد یک فوتوترانزیستور نانونوار نیم رسانای گرافنی، بررسی شده و هم چنین، بعضی مشخصات آن مانند جریان فوتونی، جریان تاریک و پاسخ دهی آن محاسبه و رسم شده است. نسبت جریان فوتونی به جریان تاریک به دست آمده برای ولتاژهای دروازۀ پایینی بین 5/0، 1 و 5/1 ولت به بیش از یک مرتبه می رسد. بازده کوانتومی، پاسخ دهی و جریان نوری محاسبه شدۀ این آشکارسازها مقادیر بالاتری از آشکارسازهای سنتی نظیرشان را نشان می دهند.

ترانزیستورهای نانو-نوار گرافینی (GNRFETs) به عنوان یک گزینه امیدوارکننده برای جایگزینی ترانزیستورهای سیلیکونی متداول در تکنولوژی نسل آینده مطرح می باشند. کانال GNRFET در مقیاس چند نانومتر است و از این رو بررسی تاثیر تغییرات فرایند ساخت بر روی عملکرد مدارها بسیار حایز اهمیت خواهد بود. در این مقاله، تاثیر تغییرات فرایند ساخت نظیر ضخامت اکسید، طول کانال و تعداد خطوط دایمر بر روی تاخیر، توان و حاصل ضرب انرژی-تاخیر (EDP) فلیپ فلاپ مبتنی بر (SB-GNRFET) ارزیابی شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر آن شبیه سازی مونت کارلو نیز برای تحلیل آماری این تغییرات انجام شده است. با تغییر ضخامت اکسید از مقدار نامی به 1/15nm، تاخیر انتشار و EDP به ترتیب به میزان 31/57 و 60/62 درصد افزایش می یابد. همچنین تغییر طول کانال کمترین میزان تاثیر را بر روی مشخصه فلیپ فلاپ دارد. با افزایش یک واحد تعداد خطوط دایمر از مقدار نامی، تاخیر انتشار و EDP به ترتیب به میزان 315/48 و 204/79 درصد افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی مونت کارلو نشان می دهد که مشخصه فلیپ فلاپ نسبت به تغییر ضخامت اکسید یک توزیع هیستوگرام با میزان گستردگی 2/46، 1/57 و 2/39 برابر نسبت به تغییر خطوط دایمر دارد.

ابتدا ساختار یکپارچه ای برای اینورتر گرافنی شامل ترانزیستور اثر میدان گرافنی و خط ارتباطی گرافنی ارایه می شود. دلیل ارایه ساختار یکپارچه برای اینورتر گرافنی حذف مقاومتهای اتصال اهمی، شاتکی و اثرات پارازیتی در محل اتصال خطوط ارتباطی فلزی متداول به گیت، سورس و درین ترانزیستور است. سپس با استفاده از مدل مداری ادوات گرافنی به کار رفته در ساختار پیشنهادی، مدل ماتریس انتقال مدار اینورتر گرافنی یکپارچه استخراج می شود. در مدل مداری ترانزیستور و خط ارتباطی و به تبع آن در ماتریس انتقال کلی اینورتر گرافنی یکپارچه، اثرات سلفی-خازنی و انواع پراکندگی ها لحاظ شده است. حذف مقاومتهای اتصال اهمی، شاتکی و اثرات پارازیتی باعث افزایش سرعت کاری اینورتر خواهد شد و استخراج ماتریس انتقال اینورتر گرافنی یکپارچه و محاسبه نمودارهای حوزه زمان، پایداری نسبی و پهنای باند فرکانسی موید این بهبود است. مزیت مدل ماتریس انتقال اینورتر پیشنهادی این است که هر گونه تغییر در پارامترهای فیزیکی نانونوارهای گرافنی به کار رفته در ساختار به سادگی در مدل مداری و روابط ماتریس انتقال وارد می شود و می توان اثرات ناشی از آنها را در کلیه ابعاد و تکنولوژیها بررسی کرد. با استفاده از مدل مداری و ماتریس انتقال استخراج شده می توان انواع تحلیلهای پایداری نظیر نایکوییست، بد، نیکولز و پاسخهای حوزه زمان-فرکانس اینورترهای گرافنی یکپارچه مورد استفاده در مدارات با مقیاس بزرگ را محقق کرد.

خواص الکترونیکی و رفتار یکسوسازی دیود های خود سوییچ گرافنی با آلایش گیت های جانبی با اتم های نیتروژن و بور، با استفاده از روش تنگ بست تابعی چگالی، مورد بررسی قرار گرفت. آلایش گیت های ادوات، سبب تغییر هدایت الکتریکی نانو نوار گرافنی گیت ها و کانال نیمه هادی می گردد. در نتیجه، اندازه ولتاژ آستانه بایاس مستقیم به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یافته، به صورتی که در ساختارهای 565 آلایش یافته با اتم های بور و نیتروژن، این ولتاژ نزدیک به صفر است. همچنین، جریان الکتریکی عبوری در بایاس مستقیم و معکوس ادوات آلایش یافته، نسبت به ساختار غیر آلاییده، به ترتیب افزایش و کاهش یافته است. در بین همه ساختارها، ساختار 565 آلایش یافته با اتم های بور، دارای بیشترین نسبت یکسوسازی به میزان 55/558 است و ماکزیمم جریان عبوری در بایاس مستقیم در محدوده بایاس اعمالی نیز مربوط به این ساختار، به مقدار μ A56/8 است.

در این مقاله ترابرد الکتریکی نانوساختارهای گرافن و سیلیسین متصل شده به دو الکترود نیمه بینهایت نانونوار گرافن و سیلیسین بررسی شده است. در این ساختارها نانوحفره ایجاد کرده ومولکول DNA را از نانو حفره عبور دادیم. با استفاده از روش تابع گرین و تقریب تنگ بست، دو نوع سامانه با لبه های زیگزاگ در گرافن و سیلیسین مورد بررسی قرار گرفته است. با اتصال نانونوارها به الکترودهای فلزی جریان ایجاد شده از سمت چپ به راست از نانوحفره و DNA عبور می کند. این عبور جریان الکتریکی باعث افزایش حساسیت سیستم به بازهای آلی DNA می شود. ما یک طرح جدید برای تعیین توالی DNA ارائه نمودیم.

در این مقاله در رهیافت تنگابست و به روش تابع گرین، ویژگی های ترابرد اسپینی در یک نانونوار سیلیسینی زیگزاگ که به دو الکترود نیم نامتناهی فلزی متصل شده است را در حضور میدان های الکتریکی، تبادلی و بی نظمی بررسی می نماییم. محاسبات ما نشان می دهد که در حضور میدان الکتریکی عمود بر ورقه سیلیسین و بی نظمی، گذار فاز فلز-نیم رسانا در سامانه رخ می دهد. همچنین با تغییر پهنایی از نوار که میدان الکتریکی به آن اعمال می شود، پهنای گاف انرژی قابل کنترل خواهد بود به طوری که با افزایش پهنا، گاف نواری افزایش می یابد. افزون بر این، با اعمال بی نظمی، شاهد کاهش رسانش و افزایش پهنای گاف نواری خواهیم بود. می توان با کنترل پارامترهایی مانند پهنای موثر، غلظت بی نظمی، بزرگی میدان الکتریکی و تبادلی گاف اسپینی سامانه را کنترل نمود.