دسته: برق، الکترونیک، مخابرات
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 1142 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 93
دانلود پایان نامه رشته الکترونیک
بررسی سیستم های نانوالکترومکانیک و چالش های اساسی و تکنولوژیکی
*قابل استفاده برای رشته مکانیک
چکیده:
NEMS معمولاً شامل ترکیبی از ترانزیستورها (الکتریکی) و سنسورها و موتورها (مکانیکی) است.به خاطر سایز بسیار کوچک انتظار می رود NEMS تاثیر زیادی بر بخش های بزرگی از علوم و تکنولوژی بگذارد و در نهایت جایگزین MEMS شود.همانطور که ریچارد فاینمن در سال 1959 در مقاله معروف خود گفت : آن پایین فضای زیادی وجود دارد، می توان هر روز دستگاه های کوچکتر و کوچکتری تولید کرد که باعث صرفه جویی در هزینه ها و بالا بردن بازدهی شود. اولین محصول NEMS نوک میکروسکوپ نیروی اتمی ساخته شده توسط IBM بود، که باعث بالا بردن حساسیت میکروسکوپ نسبت به لرزش ها، نیروها و سیگنال های شیمیایی در سطح اتمی شد.
سیستم های نانوالکترومکانیک (NEMS) در جوامع علمی و تکنیکی مورد توجه زیادی بوده اند. این دسته از سیستم ها که بسیار شبیه به سیستم های میکروالکترومکانیک هستند در انواع حالات تشدید شده خود با ابعادی در سابمیکرون عمیق عمل می کنند. سیستم در این محدوده، دارای فرکانس های رزونانس بسیار، توده های فعال تحلیل یافته و ثبات نیروی پایداری باشند؛ ضریب کیفیت تشدید این سیستم در رنج Q lo3-105 بسیار بالاتر از دسته دیگر مدارهای تشدیدی الکتریکی می باشند. این سیستم در NEMS برای دسته بسیاری از کاربردهای تکنولوژی مانند سنسور فراسریع، دستگاه راه اندازی، و اجزای پردازش سیگنال مهیا می سازد.
به طور آزمایشی از NEMS انتظار می رود که امکان تحقیق بر فرآیندهای مکانیکی متعادل فونون و واکنش کوانتوم سیستم های مکانیکی مزوسکوپیک را فراهم آورد. با وجود این، هنوز چالش های ریشه ای و تکنولوژیکی برای بهینه سازی NEMS وجود دارد. در این بررسی ما باید مروری بر چشم اندازها و چالش ها در این زمینه یک معرفی متعادل از NEMS را ارائه داده و کاربردهای جالب و آشکارسازی الکترومکانیک را به تصویر می کشیم.
کلمات کلیدی:
سیستم های نانوالکترومکانیک
تشدیدگر مکانیکی
مقدمه:
معمولاً شامل ترکیبی از ترانزیستورها (الکتریکی) و سنسورها و موتورها (مکانیکی) است.به خاطر سایز بسیار کوچک انتظار می رود NEMS تاثیر زیادی بر بخش های بزرگی از علوم و تکنولوژی بگذارد و در نهایت جایگزین MEMS شود.محققان با استفاده از مواد و فرآیندهای میکروالکترونیک مدت هاست که کنترل پرتوها، چرخ دنده ها و پوسته های ماشین های میکروسکوپی را انجام داده اند که این عناصر مکانیکی و مدارهای میکروالکترونیکی که آن ها را کنترل می کنند را به طور کل سیستم های میکروالکترومکانیک یا MEMS خوانده اند.
در تکنولوژی امروزی MEMS برای انجام اموری در تکنولوژی مدرن مانند باز و بسته کردن دریچه ها، ( سوپاپ ها) چرخاندن آینه ها و تنظیم جریان الکتریسیته و یا جریان نور بکار گرفته می شود. امروزه کمپانی های متعددی از غول های نیمه هادی گرفته تا راه اندازی های کوچک می خواهند ابزار MEMS را برای طیف گسترده ای از مشتریان تولید کنند. با تکنولوژی میکروالکترونیک که هم اکنون تا حد ریز میکرون پیش رفته است زمان آن رسیده که کشفیات متمرکز NEMS را آغاز کنیم.
سیستم های نانو الکترومکانیکی (NEMS)، تشدید گرهای مکانیکی با مقیاس نانو - به - میکرو متر می باشند که به ابزار الکترونیکی دارای ابعاد مشابه وصل می شوند. NEMS نوید میکروسکوپ نیروی فراحساس سریع و عمیق شدن فهم ما از چگونگی پیدایش دینامیک کلاسیک با نزدیک شدن به دینامیک کوانتوم می باشد. این پژوهش با یک بررسی از NEMS شروع شده و پس از جنبه های خاص دینامیک کلاسیک آنها را توصیف می کند. مخصوصاً، نشان می دهیم که برای اتصال ضعیف، عمل ابزار الکترونیکی روی تشدیدگرمکانیکی می تواند به طور مؤثر، یک حمام حرارتی باشد در حالیکه ابزار، یک محرک خارج از تعادل سیستم باشد.
فهرست
چکیده: 2
1- مقدمه: 4
شکل a .1) تصویری که عملیات آشکار ساز جابجایی SET را نشان می دهد. 9
2- ویژگی های NEMS: 12
شکل 3- نمودار معرفی وسایل الکترومکانیکی چند ترمینالی 13
تصویر 2 a) تقطیق ریز نگار الکترون از Sic NEMS . 15
فرکانس 16
3-2 ضریب کیفیت (Q) 18
4-2 مشخصه عملکرد توان عملیاتی 19
5-2 پاسخ گویی ( واکنش پذیری) 20
تصویر 5) اندازه گیری فشار و کشش داخلی در مبدل های پرتو نانوالکترونیک شود 21
جدول 1: ویژگی های مهم برای خانواده ای از پرتوهای δi باگیر کردن مضاعف 22
6-2 دامنه دینامیک موجود 23
تصویر 6) در این شکل دیاگرامی از مبدل تقویت کننده کاسکود NEMS نشان داده می شود. 28
7-2 تودة فعال: 29
3- چالش های اصولی 29
1-3 جستجوی Q بالا 29
1) اتلاف انرژی به دلیل رطوبت گاز 2) اتلاف های موجود در تکیه گاه 31
3) اتلاف های تزریق میانی از طریق مبدل ها. 31
2-3 نویز فاز: 37
3-3 توسعه مبدل ها 40
تصویر10- دیاگرام طراحی شده ساختار نوری فضای خالی را که در دانشگاه بوستون مورد استفاده قرار گرفت نشان می دهد. 45
4-3 ساخت نانوقابل تولید مجدد 47
4- کاربرد پدید آمده ( آغازین) 48
تصویر 11 a) درجه حرارت متغیر، کیروسنات میکروویو UHV برای اندازه گیری حساسیت NEMS. 51
تصویر 12- تغییرات فرکانس δω/2π استنباط شده توسط جذب اتم طلایی آتوگرام 53
شکل13- اطلاعات از سه وسیله دیگرSIC. 55
5- بررسی NEMS: 56
شکل 14- طرح یک الکترون تونلی تابع مکانیک ( 25 ) . 57
شکل 16- a ) میکروگراف SEM که نشان دهنده پرتو مکانیکی و سیم منبع 58
شکل (17 )- طرح یک SET با سطح داخلی تابع مکانیکی 60
شکل( 18)- میکروگراف SEM نانو پیلار سیلیکون با سطح داخلی 64
شکل 19)طرح NEMS کلی 68
6- سیستم تشدیدگر SET- نانومکانیکی: 69
1-6 معادله اصلی: 69
2-6- راه حل حالت ثابت (پایدار) 79
3 - 6 دینامیک تشدیدگر مکانیکی در رژیم تزویج ضعیف: 84
دینامیک متعادل موثر دیگر NEMS ها : 85
شکل 23) نوسان گر متصل به یک اتصال تونل الکتریکی 90
8- نتایج : 91
قیمت فایل فقط 29,000 تومان برچسب ها :