بررسی نوسانات پلاسمایی در نانوساختارها و کاربرد آن در آشکارسازهای نوری

در مقاله حاضر به بررسی ماهیت و رفتار فیزیکی تحرکات و نوسانات پلاسمایی در نانوساختارها پرداخته و کاربردهای آن را برمی شماریم. تحقیقات انجام گرفته در دهه ی اخیر نشان می دهد که فرکانس نوسانات پلاسما در نانوساختارها 1 تا 10 تراهرتز خواهد بود، که این در مقایسه با فرکانس کاری ادوات الکترونیکی بسیار بیشتر است. به موجب این ویژگی استفاده از این فرمالیسم در نانوساختارها برای آشکارسازی نوری در حوزه ی تراهرتز در دهه ی گذشته افزایش چشمگیری داشته است. در این مقاله نشان می دهیم که طول موج و در واقع فرکانس نوسانات پلاسمایی به شدت به ابعاد نانوساختار بستگی دارد. به عبارت دیگر وقتی اندازه ی نمونه با مسافت آزاد میانگین (mean free time) برانگیختگی ها قابل مقایسه باشد این وابستگی به اندازه به وجود می آید. بیشترین استفاده در این حوزه مربوط به آشکارسازها و گسیلنده های امواج تراهرتزی می باشد. در این میان سهم ترانزیستورهای فت و ماسفت و البته ساختارهای پیشرفته تر آن مثل ترانزیستور با تحرک الکترونی بالا (HEMT) چشمگیر تر است. اخیرا ساختارهای جدید مانند فت های گرافنی نیز به این حوزه اضافه شده است.

کلیدواژه ها:

آشکارسازهای پلاسمایی تراهرتز ، نوسانات پلاسما ، تئوری دیاکونوف- شور ، آشکارسازهای ترانزیستوری