مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
طراحی و تحلیل سنسور نوری با حساسیت بالا مبتنی بر ترانزیستور ماسفت با گیت احاطه کننده استوانه ای برای کاربردهای با توان مصرفی کم
عنوان انگلیسی مقاله:
Design and analysis of high sensitivity photosensor using Cylindrical Surrounding Gate MOSFET for low power applications
کلمات کلیدی مقاله:
ATLAS 3D، جریان تاریکی، ماسفت با گیت احاطه کننده استوانه ای (CSG MOSFET)، سنسور نوری، بازده کوانتمی، پاسخ ده
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی برق
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مهندسی کنترل، ابزار دقیق، برق مخابرات و مخابرات نوری
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1- معرفی
2- ساختار قطعه و ساختار شبیه سازی
3- نتایج شبیه سازی و تحلیل
4- نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
In this paper, a high sensitivity photosensor is proposed that utilizes the Zinc Oxide (metallic ZnO) which act as a transparent optical window over channel. High sensitivity is achieved by using Cylindrical Surrounding Gate Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (CSG MOSFET). On being exposed to light there is substantial increase in conductance and thereby change in the subthreshold current under exposure is utilized as a sensitivity parameter. Most of the Conventional FET based photosensors that are available utilizes threshold voltage as the parameter for sensitivity comparison but in this proposed sensor, under illumination change in the conductance resulting in variation of the subthreshold current is considered to be the sensitivity parameter. Performance comparison with Double Gate Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (DG MOSFET) in terms of sensitivity, threshold voltage and Ion/Ioff ratio is also done and observed results shows that CSG MOSFET is an ideal candidate for being used as a high sensitivity photosensor because in CSG MOSFET due to effective control of gate over channel low dark current, high sensitivity, low threshold voltage and high Ion/Ioff ratio can be achieved. Further impact of channel radius on responsivity (Re), quantum efficiency (Qe) and Ion/Ioff ratio is also studied for the proposed device.
چکیده
در این مقاله یک سنسور نوری با حساسیت بالا ارایه شده است که در آن از اکسید روی استفاده شده است که به عنوان یک پنجره شفاف نوری روی کانال عمل می کند. حساسیت بالا با استفاده از ترانزیستور ماسفت با گیت احاطه کننده استوانه ای (CSG MOSFET)به دست آمده است. هنگامی که قطعه در معرض نور قرار می گیرد یک افزایش قابل توجه در هدایت ایجاد می شود و در نتیجه تغییرات جریان زیر آستانه به عنوان پارامتر اندازه گیری حساسیت مورد استفاده قرار می گیرد. در اکثر سنسورهای نوری مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدانی ولتاژ آستانه به عنوان پارامتر مقایسه حساسیت استفاده می شود ولی در سنسور ارایه شده این مقاله تغییرات جریان استانه تحت تابش به عنوان پارامتر حساسیت مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین عملکرد سنسور ارایه شده با سنسورهای مبتنی بر ترانزیستور ماسفت از نظر حساسیت ، ولتاژ آستانه و نسبت جریان روشن به جریان خاموش Ion/Ioff مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که ماسفت CSG به دلیل کنترل موثر گیت روی کانال یک قطعه مناسب به عنوان سنسور نوری با حساسیت بالا است. با استفاده از این سنسور حساسیت بالا ، جریان تاریکی پایین ، Ion/Ioff بالا و جریان آستانه پایین قابل دستیابی است. علاوه بر این اثر شعاع کانال به پاسخ دهی (Re) و بازده کوانتمی (Qe) و Ion/Ioff مورد بررسی قرار گرفته است.