فهرست مطالب

The Modares Journal of Electrical Engineering - Volume:13 Issue: 3, 2013

The Modares Journal of Electrical Engineering
Volume:13 Issue: 3, 2013

  • تاریخ انتشار: 1392/09/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • با استفاده از دو مرحله نانولوله آنودایز TiO2 به افزایش بهره وری مجموعه ای از DSSCs در زاویه نور کم
    حمیدرضا عرب بفرانی، یاسر عبدی* صفحات 1-7
    فوتونیک کریستال ها(PC)با خواص اپتیکی ویژه، می توانند به منظور افزایش جذب نور و بهبود بازدهی تبدیل سلول های خورشیدی استفاده گردند. ممانعت از انتشارطول موج های خاصی از نور در فوتونیک کریستال ها منجر به افزایش طول مسیر نور در الکترود فعال سلول خورشیدی می شود که احتمال جذب فوتون را بالا می برد. در این مقاله، از روش آندایز دومرحله ای برای تولید سلول خورشیدی حساس شده با رنگدانه (DSSC) استفاده شده است که شامل الکترود فعالی با زبری سه-بعدی مشابه ساختار فوتونیک کریستال می باشد. این روش یک روش ساده برای تولید ساختارهای شبه فوتونیک کریستال می باشد و نقش مهمی در افزایش توان خروجی از DSSC دارد.از DSSC معمولی می باشد.
    کلیدواژگان: اندازه گیری ها نشان می دهند که بازدهی تبدیل فوتولتائی سلول های خورشیدی بر مبنای ساختار زبری سه، بعدی، بالاتر
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • برداشت انرژی پیشرفته، استفاده از نانوژنراتور بر اساس اکسید روی nanosheet جاسازی شده در بلور فوتونی
    آرمین حیدری، سارا درباری* صفحات 9-13
    در این گزارش، ساخت و مشخصه یابی یک نانوژنراتور پیزوالکتریک با جریان خروجی مستقیم را بر اساس نانوصفحات اکسید روی ارایه می دهیم که قابلیت تحریک توسط امواج فراصوت منتشره در آب را دارد. نانوصفحات اکسید روی بروش هیدروترمال بروی لایه آلومینیوم رشد داده شده و بعنوان الکترود پایینی پیوند اهمی با نانوصفحات برقرار میکنند، در حالیکه لایه نیکل بعنوان الکترود بالایی با نانوصفحات پیوند شاتکی برقرار خواهد کرد. پس از ساخت و اندازه گیری خروجی نانوژنراتور، با در نظر گرفتن مشخصات ساختاری نانوژنراتور اقدام به طراحی بلور فونونی یک بعدی نمودیم تا بتوانیم بکمک جایگزیده کردن موج فراصوت ورودی، بصورت موج ایستا در محل نانوژنراتور پیزوالکتریک راندمان تبدیل انرژی نانوژنراتور را افزایش دهیم. بلور فونونی طراحی شده از چیدمان متناوب صفحات موازی استیل در محیط آب تشکیل شده و دو طرف نانوژنراتور را احاطه میکند. بلور فونونی مذکور بنحوی طراحی شده است که تراز میانی ایجاد شده در گاف عبوری آن، با در نظر گرفتن نانوژنراتور بعنوان نقص بلوری، منطبق با فرکانس تحریک مورد استفاده باشد. نتایج شبیه سازی بدست آمده بهبود فشار اعمالی به نانوژنراتور به اندازه حدود 12.3 برابر، برای نانوژنراتور احاطه شده با بلور فونونی نسبت به نانوژنراتور بدون بلور فونونی را تایید میکند.
    کلیدواژگان: نتایج شبیه سازی بدست آمده بهبود فشار اعمالی به نانوژنراتور به اندازه حدود 12، 3 برابر، برای نانوژنراتور احاطه شده با بلور فونونی نسبت به نانوژنراتور بدون بلور فونونی را تایید میکند
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • طیف گسترده ای طیفی تک فوتون بهمن دیود در 65nm ریزتر استاندارد CMOS تکنولوژی اجرا
    محمد عظیم کریمی*، امین انصاریپور صفحات 15-20
    این مقاله به بررسی خواص نوری یک دیود بهمنی تک فوتون با بازه جذب وسیع ساخته شده در فن آوری سیماس استاندارد 65 نانومتری می پردازد. بازه وسیع جذب نور به علت استفاده مستقیم از زیرلایه بدون تعریف لایه ناخالصی اضافه بدست آمده است. بالاتر بودن ضریب یونیزاسیون ایمپکت الکترون نسبت به حفره سبب افزایش احتمال آشکارسازی فوتون در طول موجهای بالا (قرمز و مادون قرمز نزدیک) می شود. داشتن احتمال آشکارسازی کمتر نسبت به فن آوری های قدیمی تر به علت بالا رفتن چگالی ناخالصی ها در فن آوری های استاندارد مدرن سیماس مورد انتظار است.
    کلیدواژگان: انتشار نور از ناحیه فعال و جذب نور در این مقاله مورد اندازه گیری و علت یابی قرار گرفته است
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • آبدوستی الکترو ناشی از پلاسما هیدروژن بمباران نقره / TiO2 به نانوساختار
    یاسر عبدی، سلیمه کیمیاگر*، علی اکبر چاهه صفحات 21-27
    در این تحقیق خاصیت آبدوستی القایی نانوساختار Ag/TiO2گزارش شده است. نانو ساختار Ag/TiO2طی مراحل مختلف به روش تبخیر شیمیایی تهیه شد و سپس تحت بمباران پلاسمای هیدروژن قرار گرفت. آنالیز های XRD و XPS برای بررسی ساختار و حالت های شیمیایی نمونه انجام شد. خاصیت آبدوستی نمونه Ag/TiO2 تحت القای نور مرئی در مقایسه با TiO2 افزایش یافت. خاصیت آبدوستی القایی نمونه همچنین با ایجاد الکترودهای شانه ای روی نمونه Ag/TiO2بررسی شد.
    کلیدواژگان: تحت اعمال ولتاژ به الکترودها، سطح خاصیت ابر آبدوستی داشت
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • دروازه تزئین ترانزیستورهای اثر زمینه برای سنجش pH و حساسیت بالا
    س مهاجر زاده*، م حاج میرزاحیدر علی، م صادقی پری صفحات 29-34
    در این مقاله یک فرآیند ریزماشینکاری نانو و میکرومتری بر روی پلی کریستال سیلیکان در قسمت گیت ترانزیستورهای اثر میدان حساس به یون معرفی می گردد که قابلیت استفاده بعنوان حسگر pH را داراست. تزیین گیت ترانزیستور توسط این نانوساختارها یک عامل مهم در بهبود حساسیت این ترانزیستورها می باشد. با استفاده از لیتوگرافی به کمک اشعه الکترونی نانوستونهای پلی سیلیکانی برروی گیت ترانزیستور شکل داده شده اند. بامقایسه بین ساختارهای عمودی نانوستون با ساختارهای مخروطی میکرومتری دیده می شود که حساسیت قطعه به مراتب افزایش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: مقدار بسیار زیادی برای حساسیت در مرتبه 500 میلی ولت بر pH بدست آورده شده است که ناشی از این نانوساختارها می باشد
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • نانولوله های کربنی بر روی بستر ITO/سیلیکن برای ساخت باتری لیتیم یونی بر پایه سیلیکن
    محمدرضا حاج میرزاحیدرعلی، مهرنوش صادقی پری، سمانه سلیمانی امیری، مهدی اکبری، علیرضا شاه صفی، حسین حاج حسینی، فاطمه صالحی، شمس الدین مهاجرزاده* صفحات 35-39
    امروزه نانولوله های کربنی در بسیاری از ادوات مدرن به دلیل بهبودهایی که در اثر ویژگی های منحصر بفردشان ایجاد می کنند، کاربرد یافته اند. خصوصا در باتری های لیتیم یونی که مشهورترین باتری های قابل شارژ فعلی می باشند، استفاده از نانولوله های کربنی می تواند به مزایای قابل توجهی نسبت به الکترود های تجاری موجود بینجامد. در این مقاله ما از نانولوله های کربنی بر روی بستر سیلیکن با یک لایه مانع از جنس ITO ، به عنوان آند یک باتری لیتیم یونی استفاده نمودیم. نانولوله های کربنی با قطر متوسط 90 نانومتر و چگالی 2- cm 108 ×14.8 بر روی سطح نمونه رشد داده شد و به عنوان الکترود باتری استفاده گردید. ساخت باتری بر پایه سیلیکن امکان مجتمع سازی ادوات الکترونیکی و منبع تغذیه را بر روی یک بستر فراهم می سازد که بسیار حائز اهمیت می باشد. سطح نمونه ساخت شده پس از چندین مرحله شارژ و دشارژ سالم و بدون ترک باقی ماند که نکته اساسی در باتری های لیتیم یونی بر پایه سیلیکن می باشد.
    کلیدواژگان: نمونه ساخته شده بازده کولمبی بالای 98% و ظرفیت ویژه mAh، cm20، 08 را پس از 8 چرخه نتیجه داده است
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
  • روشی ساده برای لایه نشانی نیکل مبتنی بر محلول جهت ایجاد نانولوله های کربنی عمودی
    سیدمحمود حسینی، علیرضا مشایخی، زینب سنایی *، شمس الدین مهاجرزاده صفحات 41-46
    روشی نوین برای لایه نشانی کاتالیست نیکل با استفاده از محلول گزارش می شود. لایه نشانی کاتالیست مرحله ای ضروری در رشد نانولوله های کربنی می باشد. در این مقاله پس از لایه نشانی کاتالیست، رشد نانولوله های کربنی بر روی بستر سیلیکن و اکسید سیلیکن انجام گرفت. نتایج حاصل با استفاده از میکروسکوپ روبشی الکترونی، رامان و پراش اشعه X مورد مطالعه قرار گرفت. این روش دارای قدرت انتخاب بالایی نسبت به اندازه نانو ذرات کاتالیست می باشد که به امکان کنترل بر روی قطر نانولوله های رشد یافته در محدوده 30 تا 150 نانومتر منجر می گردد. به علاوه این تکنیک به پوشش دهی یکنواخت تری بر روی سطح نمونه در مقایسه با روش های مرسوم لایه نشانی بر پایه خلا می گردد و رشد نانولوله های کربنی بر روی سطوح ناهموار را ممکن ساخته است. روش لایه نشانی کاتالیست پیشنهاد شده، روشی سریع،
    کلیدواژگان: کم هزینه و ساده می باشد که می تواند پروسه رشد نانولوله های کربنی را بصورت قابل ملاحظه ای تسهیل نماید
    چکیده مشاهده متن زبان: انگلیسی
|
  • Using two-step anodized TiO2 nanotubes to increase the collection efficiency of DSSCs at low illumination angles
    Hamed Reza Arab Bafrani, Yaser Abdi * Pages 1-7
    Photonic crystals (PCs) with extraordinary optical properties, can be used to enhance light absorption and improve solar cell’s conversion efficiency. Prohibition of propagation for some particular wavelengths of light in PCs result in increasing the path length of light in working electrode of solar cell that enhance the probability of photon absorption. In our work, we present a two-step anodization method for manufacturing the dye-sensitized solar cells (DSSCs), having a three-dimensional roughness material as working electrode that looks like a semi-photonic crystal mesoporous structure. This approach is a facile one to produce a PC-like structure and it plays a great role in improvement of output power of DSSC. Measurements show that solar cell’s photovoltaic conversion efficiency based on this 3D roughness structure is higher than the conventional DSSC.
    Keywords: Photonic crystal, Light absorption, Dye, sensitized solar cell (DSSC), Optimized structure
    Abstract View Paper Original: English
  • Enhanced Energy harvesting, utilizing ZnO nanosheet based nanogenerator embedded in phononic crystal
    Armin Heydari, Sara Darbari * Pages 9-13
    In this report, we present a direct current piezoelectric nanogenerator based on ZnO nanosheets, which is driven by ultrasound waves propagating in water. ZnO nanosheets have been grown by hydrothermal method on Al layer as the bottom ohmic contact, while Ni layer serves as the top Schottky contact. Then, we have designed a 1D phononic crystal to realize localized standing wave at the position of nanogenerator, and consequently enhance the energy harvesting performance. The proposed phononic crystal consists of water/steel periodic slabs which are enclosing both sides of the nanogenerator, and the created mid-gap state is matched with the source frequency in the designed structure. Our simulation results confirm that the pressure difference exerted to the nanogenerator is enhanced by a factor of about 12.3, in comparison with the pristine ZnO nanogenerator.
    Keywords: phononic crystal, energy harvesting, piezoelectric nanogenerator
    Abstract View Paper Original: English
  • A wide spectral range Single-Photon Avalanche Diode implemented in 65nm standard CMOS Technology
    Mohammad Azim Karami *, Iman Ansaripour Pages 15-20
    This paper presents a wide spectral range Single-Photon Avalanche Diode (SPAD) implemented in 65nm standard CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Technology. The wide wavelength sensitivity is achieved using the p-type substrate layer instead of using a different well implanted inside the substrate. The higher electron impact ionization coefficient in compare with the hole impact ionization coefficient results in an increase in the photon detection probability (PDP) in the larger wavelengths. Low PDP in compare with the older technologies is predictable according to the higher doping profiles of the modern deep-submicron technologies. Both the optical emission from the active region and spectral response detection is measured and analyzed in this paper.
    Keywords: Single, photon avalanche Diode (SPAD), 65nm CMOS
    Abstract View Paper Original: English
  • Electro-induced hydrophilicity of hydrogen plasma bombarded Ag/TiO2 nanostructure
    Yaser Abdi, Salimeh Kimiagar *, Aliakbar Chahe Pages 21-27
    Electro-induced hydrophilicity of the Ag/TiO2 nanostructure has been reported in this study. In this work hydrogen plasma bombarded Ag/TiO2 nanostructure was created using a sequential process including chemical vapor deposition and plasma bombardment. X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy were used to analyze structure and chemical states of the sample. The prepared Ag/TiO2 heterostructure has enhanced visible-light-induced hydrophilicity comparing to pure TiO2. The electro-induced hydrophilicity of the samples was also examined by creating the comb like electrodes on the prepared Ag/TiO2. A super-hydrophilic surface was achieved by applying an electric bias voltage on the electrodes.
    Keywords: Nanostructures, Thin films, plasma, X-ray diffraction, Surface properties
    Abstract View Paper Original: English
  • Gate decorated Field Effect Transistors for high sensitivity pH sensing
    M. Hajmirzaheydarali, M. Sadeghipari, S. Soleimani, Amiri, M. Akbari, A. Shahsafi, H. Hajhosseini, F. Salehi, S. Mohajerzadeh* Pages 29-34
    We present a micro/nano-machining process to introduce nanostructured poly-silicon layer on the gate region of the pH-sensitive field effect transistors. Decoration of the gate of the field effect transistors by nanostructures plays an important role to improve the sensitivity of the pH-sensitive FETs. Electron beam lithography was exploited to realize the poly-Si nanopillars on the gate surface. Comparison between different micro and nanostructures demonstrates the potential of nanopillars to be utilized on the gate of this device rather than micro-conical structures (different size and shapes) and vertically carbon nanotubes. A high sensitivity of 500 mV/pH has been achieved, through the incorporation of silicon based nanopillars.
    Keywords: micro, nano, machining process, poly, Si nanostructure, pH, sensitive FET, nanopillar
    Abstract View Paper Original: English
  • Carbon Nanotubes on ITO/Silicon Substrate for Fabrication of Silicon Based Lithium Ion Battery
    Mohammadreza Hajmirzaheydarali, Mehrnosh Sadeghipari, Samana Soleimani, Amiri, Mahdi Akbari, Alireza Shahsafi, Hosen Hajhosseini, F. Salehi, Shamsodin Mohajerzadeh* Pages 35-39
    Carbon nano tubes are currently used in many modern devices for the improvement they can cause in different applications due to their unique properties. Especially in Lithium ion batteries that are today`s most common rechargeable batteries, CNTs have been utilized and offered certain advantages over commercial electrodes. Here we report utilizing carbon nanotubes grown on a silicon wafer with an ITO barrier layer, as the anode of a Lithium ion battery. CNTs with the average thickness of 90 nm and density of 14.5×108 cm-2 have been grown on the surface of the sample and used as the battery electrode. Fabrication of batteries on silicon wafer makes possible the integration of functional devices along with the power source on the same wafer, which is a considerable advantage. Surface of the sample remained intact after several charge and discharge processes, which is a very critical feature in lithium ion batteries based on silicon. High columbic efficiency of 98% and specific capacity of 0.08 mAh/cm2 was achieved after 8 cycles for our structure.
    Keywords: Carbon nanotube, Silicon, ITO, Lithium Ion battery, Barrier layer
    Abstract View Paper Original: English
  • A Facile Solution Based Nickel Deposition Method for the Formation of Vertically Aligned Carbon Nanotubes
    Seyed Mahmod Hosseini, Alireza Mashayekhi, Zaenab Sanaee*, Shamsoadin Mohajerzadeh Pages 41-46
    A novel chemical solution deposition approach is reported for the deposition of nickel catalyst, which is a required step for the growth of carbon nanotubes (CNTs). In this work, after catalyst coating, vertically aligned CNTs have been grown on the silicon oxide and silicon surfaces. The results were studied using field emission scanning electron microscopy (SEM), Raman and X-ray diffraction. This technique has a high selectivity over the size of the catalyst nanoparticles, which results in the simple controlling of the average diameter of grown CNTs in the range of 30 to 150 nm. In addition, this approach leads to a more conformal coating on the surface of the sample in comparison with traditional vacuum-based deposition techniques, enabling the growth of CNTs on highly rough surfaces. The proposed catalyst deposition technique is a fast, inexpensive and simple Nickel catalyst deposition method that can significantly facilitate the growth process of CNTs
    Keywords: Deposition, Solution, Ni, CNT, Catalyst
    Abstract View Paper Original: English