بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

کاربرد نانوذرات پلاسمونیک در ادوات الکترونیکي

اسلاید 2 :

سرفصل مطالب
مقدمه
انواع پلاسمون
عوامل موثر بر پاسخ طیفی نانوذرات پلاسمونیک
آشکارسازهای نوری پلاسمونیک
سلول های خورشیدی پلاسمونیک
لیتوگرافی با ذرات پلاسمونیک

اسلاید 3 :

مقدمه
تعريف:
پلاسمونيك علمي است كه به مطالعه برهم كنش نور با ساختار هاي فلزي مي پردازد. اين برهم كنش بين نور و فلز
باعث ايجاد نوسانات تجمعي الكترون هاي باند ظرفيت فلز مي شود.

پلاسمون ها، نوسانات جمعي الكترون هاي لايه رسانايي هستند كه در اثر قرار گرفتن فلز در ميدان خارجي به وجود
آمده اند بسامد اين نوسانات منطبق بر بسامد پلاسماي ماده است.

اسلاید 4 :

مقدمه
پلاسمون های نانو ذرات طلا نور سبز را منعکس و نور قرمز را عبور می دهند.هنگامیکه نور از بیرون به کاپ برخورد
می کند سبز رنگ به نظر میرسد و هنگامیکه نور به درون آن تابیده می شود قرمز به نظر می رسد (روم باستان)

استفاده از نانو ذرات طلا به عنوان رنگدانه در شیشه های پنجره (قرن 17 میلادی در نتردام)
The Lycurgus Cup
Rose Window

اسلاید 5 :

مقدمه
چرا از پلاسمونیک استفاده می کنیم؟

طول موج بلند نور ( چند ميكرومتر) مانع از توسعه الكترونيك نوري در مقياس نانو مي شد
يك راه ممكن براي غلبه بر اين محدوديت تبديل كردن نور به پلاسما بود.
پلاسما طول موج بسيار كوتاهتري نسبت به نور دارند و مي تولنند مانند يك سيگنال الكترونيكي منتشر شوند.
طول موج الكترون هاي منتشر شده پلاسما در حد چند نانومتر است

اسلاید 6 :

انواع پلاسمون
پلاسمونیک به دو جزء تقسیم می شود :

پلاسمون های سطحی (Surface Plasmon)
پلاسمون های سطحی موضعی (Localized Surface Plasmon)

پلاسمون پلاریتون های سطحی (Surface Plasmon Polariton)

اسلاید 7 :

انواع پلاسمون
اثر پلاسمون های سطحی:
پلاسمون های سطحی نوسانات همدوس الکترون های تراز هدایت سطح یک فلز هستند كه با تحريك
نور (پرتو الكترومغناطيسي) برسطح مشترك فلز-نيمه هادي ايجاد مي شوند.

اسلاید 8 :

انواع پلاسمون
پلاسمون پلاریتون های سطحی :
تحریک های الکترومغناطیسی هستند که به الکترون های آزاد جمع شونده و نوسان کننده سطحی در فلزات تزویج
می شوند تا بتوانند به طور طولی در سطح تقاطع فلزدی الکتریک انتشار یابند.

اسلاید 9 :

انواع پلاسمون
پلاسمون ها درون ماده با فرکانس p نوسان می کنند که توسط
چگالی وجرم موثر الکترون های آزاد تعیین می شود

فرکانس نوسانات پلاسمون های سطحی در نانوذرات توسط رابطه زیر بیان می شود.

اسلاید 10 :

عوامل موثر بر پاسخ طیفی نانوذرات پلاسمونیک
اثر محيط
پيك رزونانس پلاسمون هاي سطحي با تغيير ويژگي دي الكتريك ماده و شرايطي كه در آن قرار گرفته است از جمله زيرلايه ، حلال و ماده جاذب نور تغيير مي كند.

شيفت طول موج نانوذره كروي نقره در محيط هوا (a) به محيط روغني با ثابت دي الكتريك 1.44 (b)

اسلاید 11 :

عوامل موثر بر پاسخ طیفی نانوذرات پلاسمونیک
استفاده از غشاي نانويي براي كنترل طول موج رزونانس در يك طيف وسيع

اسلاید 12 :

عوامل موثر بر پاسخ طیفی نانوذرات پلاسمونیک
اثر تركيب نانوذره، اندازه و شكل نانو ذره بر شكل طيف نوري و به ويژه طول موج رزونانس λmax

اسلاید 13 :

كاربردهاي نانوذرات پلاسمونيك
ويژگي هاي شاخص نانو ذرات موجب مي شود كه كاربرد گسترده اي در:

ميكرو الكترونيك
سنسورهاي شيميايي
ليزرهاي نقاط كوانتومي
لیتوگرافی
سلول هاي خورشيدي
آشكارسازهاي نوري و.

اسلاید 14 :

آشكار سازهاي نوري پلاسمونيك
با قرار دادن یک لایه نیمه هادی جاذب نور در حد نانو، بین دو الکترود با فاصله کم، می توان به یک آشکارساز MSM با راندمان بیش از 50% و فرکانس قطع بزرگتر از 300 GHz دست یافت.(2004)
این ساختار برای طول موج 800nm طراحی شده است.
نوسانات SPP بین توری براگ (صفحات متناوب در راستای انتشار موج) فلزی بالایی و پایینی ساختار که برای این نوسانات به صورت آیینه عمل می کند، به دام افتاده و باعث می شوند تا بیشترین انرژی در نزدیکی روزنه ها متمرکز شود.

اسلاید 15 :

آشكار سازهاي نوري پلاسمونيك
در سال 2010، یک ساختار آشکارساز MSM باتوری براگ فلزی پیشنهاد داده شد .تشعشعات SPP بوجود آمده در مرز نیمه های و فلز توری براگ شده، باعث می شود تا ضریب جذب نسبت به MSM هایی با روزنه زیر طول موج و بدون توری براگ فلزی، 16 برابر بهبود پیدا کند.

اسلاید 16 :

آشكار سازهاي نوري پلاسمونيك
به جای استفاده از ساختار توری براگ دوتایی، از یک ساختار مشابه با شکل زیر استفاده شود که در آن به جای استفاده از لایه توری پراش دوم از نانو ذرات استفاده شده است.تشعشعات پلاسمونیک در این NPها باعث بهبود بیشتر ضریب جذب می شود. (2013)
ضریب جذب نسبت به MSMهای معمولی، 28 برابر و نسبت به MSM با نانوتوری پراش فلزی و روزنه زیر طول موج، 3.5 برابر بهبود یافته است

اسلاید 17 :

سلول هاي خورشيدي پلاسمونيك
پلاسمون های سطحی در سلول های خورشیدی

اسلاید 18 :

سلول هاي خورشيدي پلاسمونيك
استفاده از نانو ذرات پلاسمونیک در سلول های خورشیدی نازک.
در این سلول ها بخش عمده ای (حدود 60%) از نور تابیده شده از سلول خورشیدی عبور می کند.
برای به دست آوردن بازدهی بالاتر طیف نوری با طول موج عبوری را با نانوذرات فلزی به درون مدیوم انعکاس داده می شود

اسلاید 19 :

سلول هاي خورشيدي پلاسمونيك
استفاده از نانو ذرات پلاسمونیک در سلول های خورشیدی نازک سیلسیوم
در این ساختار نور را هم از جلو هم از پشت سلول می توان تاباند
ضخامت لایه تله نور 750-1200 نانومتر است

اسلاید 20 :

سلول هاي خورشيدي پلاسمونيك
نتایج اندازه گیری افزایش راندمان با استفاده با استفاده از نانو ذرات در ساختار های مختلف

بازدهی کوانتومی تا 5 در صد افزایش
48 درصد افزایش جریان اتصال کوتاه
13 درصد آن به دلیل تله انداختن نور بوده است.
35 درصد بخاطر پوشش ضد انعکاس

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید