طراحي و شبيه سازي آشكارساز نوري فرابنفش بلند با ساختارهاي نانوكريستالي كوانتومي GaN/AlGaN متفاوت

Design and Simulation of Long Wave-UV Photo-detector with different GaN/AlGaN Quantum Nanocrystal Structures

در اين مقاله، نانو كريستال نقطه كوانتومي اصلاح شده MQD GaN/AlGaN و نانو كريستال ناهمگون نقطه كوانتومي-چاه كوانتومي QDQW GaN/AlGaN/GaN/AlGaN را با روش آناليز عددي المان محدود مورد بررسي قرار داده ايم. شبيه سازيها براي تراز l=0,n=1 و m=0 كه اعداد كوانتومي اصلي، اوربيتال و تراز مغناطيسي هستند، انجام شده اند. اثرات تغيير لايه هاي شعاعي همچون شعاع كل، شعاع هستهGaN، شعاع پوسته و شعاع سدهاي AlGaN بر روي طول موج و ضريب گسيل نوري مورد مطالعه قرار گرفته اند. پنجره طول موج 330 تا 410 نانومتر كه توسط ايندو ساختار آشكارسازي شده، امكان آشكارسازي نور ليزرهاي حالت جامد فرابنفش بلند (كه معمولا در طول موج هاي 349، 351، 355و 375 نانومتر توليد مي شوند) را فراهم مي سازد. همچنين ايندو ساختار، داراي كاربردهاي فراواني در تجهيزات پزشكي، ارتباطات راه دور و سيستم هاي پردازشي (به عنوان ذخيره كننده هاي نوري) مي باشند.

In this paper, we have investigated GaN/AlGaN Modified Quantum Dot (MQD) nanocrystal and GaN/AlGaN/GaN/AlGaN Quantum Dot-Quantum Well (QDQW) heteronanocrystal which has been analyzed by the Finite Element Numerical Methods (FEM). Simulations carried out for state n=1, l=0, and m=0 which are original, orbital, and magnetic state of quantum numbers. The effects of variation of radius layers such as total radius, GaN core, shell, and AlGaN barriers radius on the wavelength and emission coefficient are studied. Furthermore, window of 330-410nm wavelength detected by these structures, provides us facility to detect the light of UV solid-state lasers that are in 349, 351, 355 and 375nm wave length. These suggested structures can be used for medicine, telecommunications and computing (optical storages).