پژوهشها

گروه توجه ویژه ای به مطالعه و مدل بندی ادوات اپتوالکترونیکی نانومقیاس بر پایه مواد نیم رسانا داشته است. گروه تجارب ارزشمندی در زمینه مدل بندی قطعات الکترونیکی وفوتونیکی مانند ساختارهای نامتجانس و نقاط کوانتومی نیتریدی و نانو ساختارهایی به منظور کاربرد در قطعات اپتوالکترونیکی و الکترونیکی مانند آشکارسازهای مادون قرمز و خورشید کوری ماورای بنفش، از طول موجهای کوتاه تا بلند، دیودهای نور گسیل، لیزرهای دمای اتاق، سلولهای خورشیدی، ترانزیستورها و.... دارد. در این راستا تلاشهای گسترده ای به منظور بررسی خواص نوری و ترابردی سیستمهای نیم رسانای ابعاد پایین (چاه، سیم و نقطه کوانتومی) انجام گرفته است. تمرکز بر نیمرساناهای نیتریدی به دلیل خواص منحصربفرد آنها و ساختارهای هیبریدی از جمله موادنیتریدی- مواد نوین ابعاد پایین (مانند گرافن) از عمده علاقمندیها در این دسته از پژوهشها است.

از طرفی در کنار علاقمندیها به نانوساختارهای نیمرسانای متداول و کاربردهای نوری آنها به تازگی نانوساختارهای نیم رسانای نسل جدید از جمله نوع دو بعدی آنها علاقمندیهای فراوانی را به دلیل خواص منحصربفرد نوری و الکترونیکی و همینطور کاربردهای فراوان مورد توجه گروه قرار گرفته است. هم اکنون این حوزه به یکی از موضوعات بسیار فعال تحقیقاتی در نانوفوتونیک و نانو الکترونیک تبدیل گشته است. پدیده های فیزیکی جالب و پرکاربردی از بلورهای اتمی دوبعدی استخراج شده اند و گرافن و سایر مواد دو بعدی مرتبط با آن مانند دی اکسید مولیبدن، نیترید بورن، دی سولفید تنگستن، سیلیسین، فسفرین و....درهای تازه ای را به سمت ادوات اپتوالکترونیکی نوین مانند دیودها و ترانزیستورهای تونلی، سنسورهای فوتوولتایی گشوده اند. بررسی خواص نوری و الکترونیکی این دسته از مواد نوین و همینطور ساختارهای نامتجانس آنها و مدل بندی ادوات آنها از دغدغه های مهم گروه است. در این راستا علاوه بر مطالعه نظری زمینه پژوهشهای تجربی نیز در حال آماده سازی است.

در کنار موارد فوق و به دلیل اهمیت فراوان سیستمهای فوتونیکی در ادوات اپتوالکترونیکی، گروه به مطالعه یکی از حوزه های جدید تحقیق در زمینه سیستم های فوتونیکی یعنی مطالعه مواد با گاف فوتونی (بلورهای فوتونی) می پردازد. بلورهای فوتونی معمولا به عنوان مشابه اپتیکی نیمه هادیها که خواص نور را تغییر می دهد، در تشابه با شبکه های میکروسکوپیکی اتمی که گاف باندی نیمه هادی را برای الکترونها تشکیل می دهد، شناخته می شوند. بنابر این باور بر این است که با جایگزینی فوتونها به عنوان حامل اطلاعات به جای الکترونهای کم سرعت ، سرعت و پهنای باندی سیستمهای مخابراتی پیشرفته به نحور بارزی افزایش خواهد یافت و انقلابی نو در زمینه صنعت مخابرات ایجاد خواهد شد. فعالیتهای گروه بر مهندسی گاف باندی فوتونی، بلورهای فوتونی تنظیم پذیر، بلورهای فوتونی فلزی، حالتهای سطحی و موجبرها و فیبرهای بلور فوتونی ومطالعه خواص نوری غیر خطی آنها با تاکید بر کاربردهای این سامانه ها ازجمله مطالعه اپتیک میکروکاواکهای نوری تزویج شده با نانوساختارهای نیم رسانا به منظور استفاده در گسیلنده های تک فوتونی و ادوات پولاریتونی متمرکز شده است.