سيستم های نانوالكترومكانيك (NEMS)

سيستم های نانوالكترومكانيك (NEMS) - نوع فایل: word قابل ویرایش 105 صفحه مقدمه: محققان با استفاده از مواد و فرآيندهاي ميكروالكترونيك مدت هاست كه كنترل پرتوها، چرخ دنده ها و پوسته هاي ماشين هاي ميكروسكوپي را انجام داده اند كه اين عناصر مكانيكي و مدارهاي ميكروالكترونيكي كه آن ها را كنترل مي كنند را به

نوع فایل: word
قابل ویرایش 105 صفحه

مقدمه:
محققان با استفاده از مواد و فرآيندهاي ميكروالكترونيك مدت هاست كه كنترل پرتوها، چرخ دنده ها و پوسته هاي ماشين هاي ميكروسكوپي را انجام داده اند كه اين عناصر مكانيكي و مدارهاي ميكروالكترونيكي كه آن ها را كنترل مي كنند را به طور كل سيستم هاي ميكروالكترومكانيك يا MEMS خوانده اند. در تكنولوژي امروزي MEMS براي انجام اموري در تكنولوژي مدرن مانند باز و بسته كردن دريچه ها، ( سوپاپ ها) چرخاندن آينه ها و تنظيم جريان الكتريسيته و يا جريان نور بكار گرفته مي شود. امروزه كمپاني هاي متعددي از غول هاي نيمه هادي گرفته تا راه اندازي هاي كوچك مي خواهند ابزار MEMS را براي طيف گسترده اي از مشتريان توليد كنند. با تكنولوژي ميكروالكترونيك كه هم اكنون تا حد ريز ميكرون پيش رفته است زمان آن رسيده كه كشفيات متمركز NEMS را آغاز كنيم.
شكل 1 خانوادة NEMS نيمه رسانا را نشان داده و مراحل توليد ساخت كلي آن را مطرح مي كند. اين فرآيند براي طراحي آزادانه ساختارهاي نيمه رساناي نانومتر به عنوان نانوماشين سطحي مي باشدكه نقطة مخالف ميكروماشين بالك MEMS مي باشد اين تكنيك ها براي سيلكون بر ساختارهاي عايق،گاليوم آرسنايد روي سيستم هاي آلومينيوم گاليوم، كاربيد سيلكون برسيليكون، نيتريد آلومينوم بر سيليكون، لايه هاي الماسنانو بلوري و لايه هاي نيتريد سيلكون نامنظم بكار گرفته مي شود. اكثر اين مواد با درجه خلوص زياد وجود دارد كه با كنترل دقيق ضخامت لايه اي رشد كرده اند.
اين قسمت دوم (كيفيت كنترل لايه اي) كنترل ابعادي در بعد عمودي در سطح تك لايه اي را كنترل مي كند. اين مقوله كاملا منطبق با دقت ابعادي جانبي ليتوگرافيپرتوالكتروني است كه به مقياس اتمي نزديك مي شود.
NEMS داراي ويژگي هاي چشمگيري مي باشد. آن ها دسترسي به فضاي پارامتري را كه غير پيش بيني است را فراهم مي كنند؛ فركانس هاي مقاومت تشديدي در ميكرويو، ضريب كيفيت مكانيكي در دهها هزار، توده هاي فعال در femtogram، ظرفيت گرمايي پايين تر از يوكتوكالري و ...
اين ويژگي ها تصورات و سيل افكار براي تجربيات و آزمايشات هيجان انگيز را بوجود مي آورد و در عين حال تعداد زيادي سؤالات غيرقابل پيش بيني و نگرهايي هاي بيشماري را نيز بدنبال دارد از جمله اين سؤالات: چگونه مبدل ها در مقياس نانو مشخص مي شوند؟ چگونه ويژگي هاي سطحي كنترل مي گردد؟ ويژگي هاي پارامتر NEMS با هر اندازه و مقياسي گسترده مي باشند. كساني كه مي خواهند نسل بعدي NEMS را توسعه دهند بايد به سمت آخرين كشفيات فيزيك و علوم مهندسي در جهات مختلف سوق بيابند. اين بازنگري در چهار قسمت اصلي ذكر شده است. در دو بخش بعدي ما سعي مي كنيم يك معرفي متعادل از NEMS را ارائه دهيم. ما نه تنها ويژگي هاي جالب و مورد توجه NEMS را مورد بحث و بررسي قرار مي دهيم بلكه يك مرور كلي بر چالش هاي اساسي و تكنولوژيكي را ارائه خواهيم داد.
همچنان كه به بخش هاي بعدي نزديك مي شويم، معلوم مي شود كه كدام يك از اين چالش ها از طريق مهندسي سيستماتيك قابل بحث و بررسي است. در بخش چهارم اين تحقيق، يكي از كاربردهايضروري NEMS را كه آشكارسازي نانوالكترومكانيك فراحسي مي باشد تحت مطالعه قرار مي دهيم. در بخش پنجم ها را ارائه خواهيم داد.
يك سيستم نانو الكترومكانيك (NEMS) از يك تشديدگر مكانيكي با درجه بندي نانومتر –به- ميكرومتر تشكيل مي شود كه به يك ابزار الكترونيك داراي ابعاد قابل قياس مزدوج مي شود [1-6]، تشديدگر مكانيكي مي تواند يك شكل هندسي ساده داشته باشد مثل يك طرّه يا يك پل و از موادي مثل سيليكون با استفاده از تكنيك هاي ليتوگرافي مشابه به نمونه هاي به كار رفته براي ساختن مدارهاي تركيبي ساخته مي شوند. به خاطر اندازه ميكروشان، تشديدگرهاي مكانيكي مي توانند با فركانس هايي در محدوده چند مگاهرتز تا حدود يك گيگا هرتز [v,n] نوسان داشته باشند. ما به طور نرمال، به ايده نوسان سيستم هاي مكانيكي در چنين فركانس هاي راديويي – به- ميكروويو، عادت نمي كنيم.
اتصال به ابزار الكترونيك به شيوه الكترو استاتيكي بومي با بكار گيري يك ولتا‍ژ به يك لايه فلزي گذاشته شده روي سطح تشديدگر مكانيكي انجام مي شود. يك نمونه از يك ابزار الكترونيك تزويجي، يك ترانزيستورتك الكتروني (SET) است كه در شكل 1 نشان داده شده است. كوانتوم الكترون ها، هر كدام در يك زمان از عرض ترانزيستور از الكترود درين به الكترود سورس كه توسط يك ولتاژ درين- سورس Vds تحريك مي شود تشكيل كانال مي دهند.
بزرگي كانال دردرين به ولتاژ اعمال شده به الكترود گيت سوم (ولتاژ گيت v_g) بستگي دارد. چون تشديدگر مكانيكي بخشي از الكترود گيت را تشكيل مي دهد، حركت تشديدگر ولتاژ گيت را تغيير مي دهد و از اين رو جريان كانال درين سورس بعد از تقويت آشكار مي گردد؟
با فركانس هاي بالا و جرم هاي اينرسي كوچك تشديدگرهاي نانومكانيكي همراه با قابليت هاي شناسايي جابجايي مكانيكي فراحساس ابزارهاي الكترونيك مكانيكي،به نظر مي رسد NEMS گرايش زيادي به مترولوژي نشان مي دهد.
يك زمينه كاربرد ممكن، ميكروسكوپنيرو است كه در آن نوك پايه روي يك سطح را جاروب مي كند و جابجايي هاي پايه با حركت نوك پايه روي سطح اندازه گيري مي شوند و يك نقشه توپوگرافي نيرو را ايجاد مي كنند. ميكروسكوپ نيروي تشديد مغناطيسي (MRFM) مزيت خاصي دارد كه يك نوك پايه فرومغناطيسي را بكار برده و نقشه برداري از الكترون جفت نشده و چگالي هاي چرخش هسته اي در سطح و زير سطح انجام مي شود. اخيراًٌ ، حساسيت هاي آشكار سازي چرخش تك الكترون بدست آمده است [12و11]، كاربردهاي بالقوه در تعیین خصوصيات در سطح تك مولكولي يا اتمي، زياد هستند و با كاربرد ابزارهاي MRFMو NEMS طراحي شده مناسب كوچكتر، فركانس هاي مكانيكي بالاتر ممكن است منجر به زمان هاي بازخواني سريعتر در ميزان حساسيت هاي معادل يا بهتر شوند.
کاربرد دیگر، حس كننده جرم است که در آن ذرات كوچك جرم مستقل به تشديدگر نانومكانيكي از تغيير فركانس ارتعاشي، تعيين مي شوند. اخیراً، میزان حساسیت شناسایی اتوگرام ( 10=اتو ) به دست آمده است[14و13].
با کاربرد فرکانس طراحی شده مناسب بالاتر NEMS ، شناسایی مولکولهای انفرادی در حساسیت های تك دالتونی ممکن است.( يك دالتون برابراست باو 12/1 ماده در يك c12 اتم)
NEMS در جای خود به عنوان سیستم های دینامیک مهم جالب است. به خاطر جرم اينرسي تشدیدگر نانو مکانیکي و اتصال الكترو استاتيكي قوی به ابزار الکترونیک ترکیبی دقیق حاصل شده، الکترون های انفرادی که در ابزار الکترونیک حرکت می کنند می توانند نیروهای جابجایی بزرگی به تشدیدگر مکانیکی وارد کنند.

فهرست مطالب:
1- مقدمه
2– ويژگي هاي NEMS
1-2 NEMS به عنوان ابزارات الكترومكانيك چند قطبي.
3-2 ضريب كيفيت (Q)
4-2 مشخصه عملكرد توان عملياتي
5-2 پاسخ گويي ( واكنش پذيري)
6–2 دامنه ديناميك موجود
7-2 تودة فعال
3- چالش هاي اصولي
1-3 جستجوي Q بالا
2-3 نويز فاز
3-3 توسعه مبدل هادامنه
4-3 ساخت نانوقابل توليد مجدد
4- كاربرد پديد آمده ( آغازين)
5- بررسی NEMS
6- سیستم تشدیدگر SET- نانومکانیکی
1-6 معادله اصلی
2-6- راه حل حالت ثابت (پایدار)
3 – 6ديناميك تشديدگر مكانيكي در رژيم تزويج ضعيف
ديناميك متعادل موثر ديگر NEMS ها
فركانس



چطور این فایل رو دانلود کنم؟
برای دانلود فایل کافیه روی دکمه "خرید و دانلود" کلیک کنید تا صفحه "پیش فاکتور خرید" برای شما باز شود و مشخصات (نام و نام خانوادگی ، تماس و ایمیل ) رو با دقت ثبت کنید و روی دکمه "پرداخت آنلاین" کلیک کنید بعد از پرداخت هزینه از طریق سیستم بانکی به سایت برگشت داده میشوید و صفحه دانلود برای شما نمایش داده میشود

آیا فایل رو بلافاصله بعد از خرید تحویل می گیرم؟
بله. بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین ، صفحه دانلود فایل برای شما نمایش داده میشود و می توانید فایل خریداری شده را دانلود نمایید

نمی توانم به صورت آنلاین خرید انجام دهم
در صورتی که امکان پرداخت آنلاین برای شما میسر نمی باشد می توانید هزینه فایل را به صورت آفلاین ( کارت به کارت) پرداخت نمایید تا فایل برای شما ارسال شود برای این کار کافیست در پیش فاکتور خرید مراحل خرید آفلاین را دنبال کنید

هزینه رو پرداخت کردم اما نمی توانم فایل را دانلود کنم
در سایت ام پی فایل چند روش پشتیبانی برای راحتی شما در نظر گرفتیم تا با سرعت بیشتری به پیام های شما رسیدگی کنیم. برای دریافت سریع فایل می تونید از گزینه پیگیری پرداخت یا تماس با ما (واقع در منوی بالای سایت) و یا از طریق شماره 09395794439 با ما در ارتباط باشید .

فایل دانلود شده با توضیحات ارائه شده مطابقت ندارد
اگر فایل با توضیحات ارائه شده توسط فروشنده همخوانی ندارد کافیست از طریق قسمت تماس با ما یا شماره 09395794439 با ما در میان بگذارید تا پیگیری های لازم صورت گیرد و فایل اصلی برای شما ارسال شود در صورتی که به هر دلیلی فایل اصلی در دسترس نباشد هزینه پرداختی شما برگشت داده میشود

برای به مشکل نخوردن در زمان خرید چه اقدامی انجام دهم ؟
برای اینکه در زمان پرداخت آنلاین به مشکل برخورد نکنید باید V P N خاموش باشد و از مرورگرهای موزیلا فایرفاکس و کروم استفاده کنید. و ضمنا در صفحه "پیش فاکتور خرید" مشخصات خود را به شکل صحیح وارد کنید تا در پیگیری های بعدی با مشکل مواجه نشوید
41839 فایل های سایت
839 کاربران سایت
40435 فروش موفق
41,979 بازدید امروز
پشتیبانی