تحلیل و شبیه سازی تقویت امواج عبوری از نانولوله های کربنی فلزی با بایاس dc

تولید و تقویت بسامدهای رادیویی قلب مخابرات ماهواره ای و کاربردهای الکترونیک نوری است. صنعت مخابرات به دنبال تقویت کننده های بسامد رادیویی در مقیاس کوچک تر و موثرتر در بسامد-های بالاتر است. نانوساختارها به دلیل ویژگی های منحصربه فردشان این نیازها را برآورده می کنند. در این پایان نامه ویژگی های ساختار گرافین و نحوه شکل گیری نانولوله های کربنی از آن را بیان می-کنیم، شباهت ها و تفاوت های ساختار نانولوله کربنی و تقویت کننده لوله ای موج رونده را بررسی کرده و علت فیزیکی تقویت در این دو ساختار را مقایسه می کنیم. معادله بولتزمن که برای نانولوله-های کربنی با بایاس همزمان ac و dc به کارمی رود را بررسی می کنیم و به تحلیل فیزیکی رسانایی تفاضلی منفی ایجادشده در نمودارهای به دست آمده می پردازیم. با توجه به عدم تطبیق امپدانسی که در استفاده از نانولوله های کربنی در دنیای واقعی رخ می دهد باید بستر مناسبی برای کاهش عدم تطبیق امپدانس طراحی کنیم. در این طراحی از موج بر هم صفحه به دلیل مزایایی که دارد مانند ظرفیت بسامد بالا، قابلیت ساخت در ابعاد زیر میکرو و... استفاده می کنیم. در مسیر عبور سیگنالِ موج بر هم صفحه یک فضای خالی برای جاسازی نانولوله کربنی ایجاد می کنیم، سعی بر این است که این فضای خالی تا حد امکان کوچک باشد تا تعداد نانولوله های کربنی به کار رفته کاهش یابد. ساختار پیشنهاد شده باعث کاهش عدم تطبیق امپدانس شد.