پیشرفت در سنسور های گاز،با توسعه ادواتی مانند نانولوله کربنی،نانووایر،فلزات اکسیدوغیره انجام می گیرد از آنجایی که نانولوله های کربنی برای سنسورهای گاز تشخیص آلاینده هوا بسیار مهم هستند به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند.نانولوله های کربنی به دو دسته نانولوله های تک دیواره و چند دیواره تقسیم می گردند که نانولوله های تک دیواره به دلیل دارای خواص الکتریکی جالب مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است عمده تفاوت بین دو نانولوله در اندازه قطرشان است . در این پایان نامه ،از نانولوله کربنی تک دیواره نیمه هادی به عنوان کانال مابین درین وسورس یک ترانزیستور ماسفت استفاده کردیم(دلیل این که از نانوتیوب کربنی تک لایه در کانال ترانزیستور ماسفت استفاده کردیم انرژی شکاف باندشان هست که در حد نیمه هادی می باشد.) که نقش وجود گاز در محیط را با استفاده از تغییر جریان کانال حس خواهیم کرد .وقتی که گازها با نانولوله کربنی در تماس قرار می گیرند موجب تغییر حامل های الکتریکی در نانولوله می گردد که این عامل موجب تغییر رسانندگی الکتریکی نانولوله کربنی می گردد که این ا مر منجر به کاهش یا افزایش جریان کانال می شود . بنابراین ما یک سنسور گاز را با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی نانولوله کربنی تک دیواره با کایرالتی (0و10)و با طول کانال 10نانومتر و 100میکرومتردر دماهای مختلف را طراحی و شبیه سازی کردیم

یکی از مهم ترین بخش های مدارات مجتمع نوری آشکارسازهای نوری هستند؛ ساختاری که نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. اخیراً گرافن به عنوان ماده ای دو بعدی با خواص نوری و الکترونیکی مناسب برای استفاده در آشکارسازها، مورد توجه محققان قرار گرفته است که طیف فرکانسی تراهرتز تا مادون قرمز را پوشش می دهد و کاربردهای فراوانی در ارتباطات، علوم پزشکی به منظور اسکن اندام بدون ضرر، امنیت و ... دارد. مشخصات این آشکارسازها با پیشرفت علم پلاسمونیک بهبود یافته است و می توان با ترکیب نانوساختارهای پلاسمونیکی با گرافن و همچنین خواص پلاسمون پلاریتون های سطحی گرافن، رنج فرکانسی عملکردی آشکارساز را وسیعتر نمود ضمن آنکه تواما پاسخدهی و بازده کوانتومی را نیز بهبود بخشید. در این پایان نامه ابتدا مرور کلی بر انواع آشکارسازهای گرافنی مبتنی بر تشدید پلاسمون-پلاریتون های سطحی انجام خواهیم داد. ساختار موجبر گرافن پلاسمونیکی تزویج شده بر روی آشکارساز گرافنی مدل سازی شده و روابط حاکم بر رفتار آن تحلیل خواهد شد. با قراردادن نانوذرات فلزی همچون طلا در آشکارساز سعی در توزیع مناسب میدان محلی و جداسازی موثر جفت الکترون-حفره های تحریک شده بوسیله فوتون و نهایتا بهبود پاسخ دهی آشکارساز را بررسی خواهیم کرد. علاوه بر آن اثرات فاصله موجبر نسبت به اتصال های فلزی سورس و درین و اعمال بایاس آشکارساز بر پروفایل جریان بررسی خواهد شد. ما از نرم افزارهای lumerical و matlab برای شبیه سازی و محاسبه برخی پارامترها استفاده کردیم. هدف از این پایان نامه ارائه آشکار سازی است که توانایی آشکارسازی امواج تراهرتز به همراه بهینه سازی پارامترهای آشکارسازی همچون پاسخ دهی میسر گردد.