بررسی اثر پلاسمونیک گرافن در طراحی گیت های منطقی مبتنی بر موجبرهای نوری

گیت های منطقی مبتنی بر موج برهای نوری و بررسی اثرات پلاسمونیک بر آنها در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. اثر پلاسمونیک مبتنی بر گرافن اثر جدیدی است که در این مقاله برای طراحی گیت های منطقی AND و XOR به عنوان اجزای پایه برای مدار یک نیم جمع کننده نوری مورد بررسی قرار می گیرد. با اعمال پارامتر های محیط، مقدار رسانایی در پتانسیل شیمیایی ev 565/0 طبق معادله رسانایی برابر 4- 10 ×936/0 بدست می آید. با توجه به مقدار ثابت گذردهی خلا که برابر یک است و ضخامت گرافن بکار رفته که برابر nm 7/0 است، مقدار قسمت موهومی ضریب دی الکتریک در فرکانس کار  Grad/s 7 برابر مقدار تقریبی02/0 بدست می آید. طول موج سیگنال ورودی برابر 55/1 میکرومتر در پتانسیل شیمیایی ev 565/0 درنظر گرفته شده است. پس از اعمال پارامترهای تعریف شده گرافن تحت موج بر پلاسمونیک برای ساختار مورد نظر، نتایج خوبی برای پاسخ دهی به ساختار های منطقی موجود در یک نیم جمع کننده مشاهده می شود. نخستین افزاره طراحی شده، یک ساختار AND پلاسمونی برپایه گرافن است. ضریب عبور توان این سوییچ در شرایط بهینه برای حالت روشن 98/0 است و برای حالت خاموش 55/0 است. سپس، ساختار XOR طراحی شده است که ضریب عبور توان این سوییچ در شرایط بهینه برای حالت روشن 85/0 است و برای حالت خاموش 02/0 است که در مقایسه با کار های انجام شده دارای ویژگی انتقالی حداکثری توان در سیستم مدار یک نیم جمع کننده است.