چکیده:

حس گر های نوری که در درجه اول به عنوان گیرنده نوری برای تبدیل نور به جریان الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند ، در بسیاری از فن آوری های فعلی و نوظهور نقش اساسی دارند. سیستم های سنجشی در بیوتکنولوژی ، ارتباط از راه دور ، پزشکی ، مطالعات جوی و علوم فیزیکی همگی تحت تأثیر قابلیت ها و محدودیت های فن آوری عکسبرداری مبتنی بر نیمه هادی ها قرار دارند. حس گرهای نوری مادون قرمز، مبتنی بر نانوکریستال ها و محدودیت های کوانتومی هستند. تحولات اخیر ، حس گرهای نوری مادون قرمز را به دو گروه اصلی ، یعنی حس گرهای نوری مادون قرمز بر اساس نقاط کوانتومی(QDIP)  و حس گرهای نوری مادون قرمز بر اساس چاه های کوانتومی(QWIP) طبقه بندی کرده است. استفاده از نانوکریستال ها در حس گر های نوری توجه زیادی را به خود جلب کرده است. به علت خواص منحصر به فرد این حسگر ها از جمله ساختار های الکترونی قابل تنظیم توسط سایز نانو کریستال ها، شیمی سطح نانو کریستال ها، انعطاف پذیری در ترکیب شیمیایی و امکان تولید با روش های ارزان پیشرفت چشم گیری داشته است. حس گر های نوری بر پایه نقاط کوانتومی (QDIP) ، که در آن الکترون ها از هر سه جهت محصور هستند ، یک فناوری مهم در زمینه حس گر های مادون قرمز با کاربرد در دمای بالا ( دمای اتاق) و دارای قیمت بهینه به حساب می آیند. قابلیت پاسخگویی QDIP ها می تواند بسیار بالاتر از پاسخگویی QWIP ها باشد ، اما پاسخگویی بالاتر به ناچار با جریان تاریک بالاتر همراه است. در QWIPs ، که در آن محدودیت کوانتومی در یک جهت قرار دارد ، مهندسی کوانتومی با استفاده از انتقال بین لایه ای (Intraband) ، تطبیق پذیر ترین استراتژی  برای طراحی دستگاه های مادون قرمز است. با این وجود به دلیل استفاده از تکنیک رشد همبافته (MBE)  برای ساخت QWIP ها، مراحل تولید این حسگر ها بسیار هزینه بر است . با این حال ، آنها حساسیت بالایی در  دامنه فرکانس وسیعی از MidInfrared تا TeraHertz دارند. در این پروژه مطالعه تئوری در مورد حس گر های نوری مادون قرمز بر اساس چاه کوانتومی صورت گرفته است. همچنین مشخصه یابی حس گر های نوری مادون قرمز مبتنی بر نقاط کوانتومی با استفاده از دستگاه Probe station و مراحل طراحی و ساخت این دستگاه  در ازمایشگاه انجام شده است.