نمذجة ومحاكاة ديود الأنابيب الكربونية النانوية Diode CNTs واستخدامه في التطبيقات الإلكترونية اللاخطية

الملخص

تتناول هذه الدراسة نمذجة و محاكاة ديود الأنابيب الكربونية النانوية أحادية الجدار ذي فجوة طاقية محددة بهدف دراسة خصائصه التشغيلية وإمكانية استخدامه في التطبيقات الإلكترونية اللاخطية و عالية التردد. تم تطوير نموذج عددي و برمجي لاستنتاج الخصائص البنيوية و التشغيلية للديود بدقة عالية ، كما استُخدمت منحنيات التطبيع Normalized)
 (curves و منهجية مسح البارامترات (Parameters sweep) لتحليل تأثير المتغيرات المختلفة عليه. أظهرت النتائج أن فجوة الطاقة تمثل أحد أهم العوامل المؤثرة في أداء الديود ، حيث يؤدي ازديادها إلى تحسين كفاءة التقويم و تعزيز قدرة الديود على معالجة و تقويم الإشارات عالية التردد ، كما بينت المحاكاة أن ديودات CNT قادرة على تقويم الإشارات حتى مرتبة الميغاهرتز مع الحفاظ على أداء جيد مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الإلكترونية السريعة. أظهرت النتائج أيضاً أن الأنابيب ذات فجوة الطاقة الأكبر تحقق أداءاً أفضل في تطبيقات التقويم ، في حين أن الأنابيب ذات فجوة الطاقة الأصغر تعد أكثر ملائمة لدارات مضاعفة التردد كما أظهرت المقارنة مع ديود السيليكون حساسية حرارية أقل و استقراراً تشغيلياً أفضل لديود CNT مما يجعله خياراً واعداً لتطوير عناصر الكترونية عالية الكفاءة و منخفضة الإستهلاك للطاقة.