Date of Award

5-2020

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Electrical Engineering (MSEE)

Department

Electrical Engineering

First Advisor

Dr. Amine El Moutaouakil

Second Advisor

Dr. Falah Awwad

Third Advisor

Frederic Teppe

Abstract

Terahertz (THz) technology is receiving a wide interest nowadays, developing more researches worldwide to emerge new devices based on the THz regime and overcoming the challenge of the remarkable THz-gap. This thesis is concerned with studying and developing new emerging materials with new structures in terms of THz waves. The main objective of this thesis is to examine how the MoS₂ material in nanoribbons structure detect and emit THz waves theoretically and experimentally in contrast to Graphene nanoribbon material. The theoretical model was used alongside the experimental setup to fully understand the behavior of the materials and to have a wider look at their structures. The theoretical calculations were introduced by applying two equations for ungated and gated materials, to study the different structures of the nanoribbon materials and their response to THz waves in terms of plasmon dispersion. The study showed that MoS₂ has descent THz properties in terms of plasmon dispersion, which confirms the potential of such material in THz applications. However, the Graphene material shows better properties and higher frequency values due to its zero bandgap and higher carrier mobility. The study also investigated the different response of these materials to THz waves experimentally. First, an investigation of the obtained materials using the Raman Spectroscopy was conducted. Then, the materials were investigated using the Attenuated Total Reflectance (ATR) to measure the plasmon frequency dispersion.

Comments

تحظى تقنية التيراهيرتز ( THz ( باهتمام واسع في الوقت الحاضر، حيث تقوم بتطوير المزيد من الأبحاث في جميع أنحاء العالم لإنشاء أجهزة جديدة تعتمد على نظام التيراهيرتز ( THz ( والتغلب على التحدي المتمثل في فجوة التيراهيرتز المميزة. تهتم هذه الرسالة بدراسة وتطوير مواد جديدة ناشئة ذات هياكل جديدة من حيث موجات التيراهيرتز THz . الهدف الرئيسي من هذه الأطروحة هو دراسة كيف تكتشف و ثبت مادة ثنائي مولبدنوم ديسولفايد ( MoS₂ ) في بنية النانوربون (nanoribbons) موجات التيراهيرتز ( THz ) من الناحية النظرية والعملية مقارنة بمادة الجرافين. تم تطوير النموذج النظري جنبًا إلى جنب مع نموذج العملي لفهم كامل لسلوك المواد ولإلقاء نظرة أوسع على بنية المواد. تم تقديم الحسابات النظرية من خلال تطبيق معادلتين للمواد، لدراسة الهياكل المختلفة للمواد (ungated and gated) باشكال النانوربون واستجابتها لانبعاثات موجات التيراهيرتز (THz) من حيث تشتت البلازما. بعد الدراسة من الناحية النظرية، روجت مادة ثنائي مولبدنوم ديسولفايد( MoS₂ ) على قدرتها على بث موجات التيراهيرتز ( THz) النسبية من خلال تشتت البلازما (plasmon decay) مما يؤكد إمكانات مثل هذه المواد في تطبيقات موجات التيراهيرتز ( .(THz ومع ذلك، فإن مادة الجرافين تظهر خصائص أفضل وقيم تردد أعلى بسبب فجوة النطاق الصفرية وحركة الناقل الأعلى للاكترونات. كما بحثت الدراسة في الاستجابة المختلفة لهذه المواد لموجات التيراهيرتز (THz) عمليا. أولاً، تم إجراء تحقيق في المواد التي تم الحصول عليها باستخدام مطيافية رامان. ثم تم فحص المواد باستخدام الانعكاس الكلي المخفف ( ATR ) لقياس تشتت تردد البلازمون.

Download

Included in

Engineering Commons

Share

COinS