ترانزيستور تونلي سيليكان روي عايق با بسته ناخالصي بالا و عايق گيت ناهمگون يك ترانزيستور فركانس بالاي جديد است كه در مقايسه با ترانزيستور تونلي متداول ترارسانايي، مشخصات فركانس بالا و پايداري را بهبود داده است. پيشرفت در نسل‎هاي مختلف فناوري ترانزيستور مكمل نيمه هادي-اكسيد-فلز با كوچك‎سازي ابعاد ترانزيستورها محقق مي شود. اين كوچك‎سازي سبب بروز محدوديتهاي بنيادي نظير جريان نشتي بالا، اثرات كانال كوتاه و اتلاف توان بالا در ترانزيستور ماسفت متداول شده است. يك ايده‎ي بسيار خوب براي حل اين مشكلات، ترانزيستورهاي تونلي هستند. ايده‎ي ترانزيستور تونلي سيليكان روي عايق با بسته ناخالصي بالا و عايق گيت ناهمگون يك ايده‎ي جديد و بسيار كارآمد براي بهبود مشخصات جرياني و فركانس بالاي اين نوع از ترانزيستور است. در اين ترانزيستور، ساختار‎هاي سيليكان روي عايق، بسته ناخالصي بالا و عايق گيت ناهمگون با يكديگر تركيب شده‎اند. در ضمن اين ترانزيستور سبب يك بهبود قابل توجه در مشخصات پايداري نسبت به ترانزيستورهاي تونلي پيشين و متداول شده است.

ترانزيستور تونلي با عايق گيت اكسيد هافنيوم ناخالص‎شده با سيليكان يك ترانزيستور تونلي فركانس بالاي جديد است كه در آن ساختار پشته گيت به صورت پالي سيليكان / اكسيد هافنيوم ناخالص‎شده با سيليكان / اكسيد واسط / كانال است. كوچك‎سازي ابعاد ترانزيستورها يكي از مهمترين عوامل در پيشرفت نسل‎هاي مختلف فناوري ترانزيستور مكمل نيمه هادي-اكسيد-فلز است. استفاده از فروالكتريك اكسيد هافنيوم ناخالص‎شده با سيليكان به جاي فروالكتريك‎هاي پروسكايت متداول مثل تيتانات زيركونات سرب يا تانتاليت بيسموت استرانسيوم در ترانزيستور تونلي ، علاوه بر سازگاري با فرآيند متداول ترانزيستور مكمل نيمه هادي-اكسيد-فلز سبب بهبود كوچك‎سازي ترانزيستور مي‎شود. از سوي ديگر ترانزيستور تونلي با عايق گيت اكسيد هافنيوم ناخالص‎شده با سيليكان با افزايش ولتاژ گيت اعمالي روي سطح كانال سبب افزايش ميدان الكتريكي در ناحيه تونل‎زني مي‎شود. بنابراين در مقايسه با ترانزيستور تونلي متداول، افزايش قابل توجهي در ترارسانايي و شيب زير آستانه نشان مي‎دهد كه مي‎تواند جايگزين مناسبي براي ترانزيستور تونلي متداول براي كاربردهاي كليدزني باشد.

ترانزيستور تونلي دوگيتي با سورس چهارگوشه جديد يك ترانزيستور فركانس بالاي جديد است كه در آن جريان حالت روشن افزايش يافته، جريان حالت خاموش كاهش پيدا كرده و فركانس قطع و ماكزيمم فركانس نوسان آن افزايش پيدا كرده است. كوچك سازي بدون وقفه در تكنولوژي ترانزيستور مكمل نيمه هادي-اكسيد-فلز، ترانزيستور ماسفت مرسوم را به محدوديتهاي بنيادي خود رسانده است. اين محدوديتها شامل جريان نشتي بالا، اثرات كانال كوتاه و اتلاف توان بالا ميشود. ترانزيستورهاي تونلي يك ايده‎ي بسيار خوب براي حل اين مشكلات هستند. ايده‎ي ترانزيستور تونلي دوگيتي با سورس چهارگوشه جديد يك ايده‎ي جديد و بسيار كارآمد براي بهبود مشخصات dc و فركانس بالاي اين نوع از ترانزيستور است بطوريكه ترانزيستور تونلي با طول سورس گسترش يافته، باعث يك بهبود قابل توجه در ION/IOFF نسبت به ترانزيستورهاي تونلي پيشين و مرسوم شده است و علاوه‎براين جريان روشن بالاتر، جريان خاموش پايين و مشخصات فركانس بالاي بهتري نسبت به ترانزيستور تونلي رايج از خود نشان مي‎دهد.

براي اولين بار يك فرايند استخراج مشخصه انتقالي به صورت سه بعدي براي ترانزيستورهاي تونلي سه گيتي با استفاده از روش جمع وزندار بدست آورديم. توزيع پتانسيل سه بعدي ترانزيستور تونلي سه گيتي به صورت جمع وزندار توزيع پتانسيل‎هاي دو ترانزيستور مستقل متقارن و نامتقارن استخراج شده است. فرايند استخراج ارائه شده تطابق بسيار خوبي با نتايج شبيه‎سازي سه‎بعدي كه با داده‎هاي عملي كاليبره شده را دارد كه نشان ‎دهنده‎ي صحت و قابل اعتماد بودن اين فرايند استخراج را بدون هيچ گونه بهينه‎سازي نشان مي‎دهد.

ترانزيستورهاي تونلي چهارگيتي با ناخالصي گام به گام در سورس يك ترانزيستور تونلي چهارگيتي فركانس بالاي جديد است. در اين ترانزيستور هدف بهبود مشخصات فركانسي ترانزيستور است. براي بهبود مشخصات فركانسي ترانزيستور تونلي چهار گيتي، در سورس ترانزيستور تونلي چهارگيتي رايج تغييراتي ايجاد كرديم. ساختار كانال در ترانزيستور تونلي رايج از سورس تا درين بصورت ppn بود كه پس از آن طرح ترانزيستور تونلي به صورت pnpn ارائه شد. اما در ايده‎ي ما سورس به‌صورت pp است و ساختار ترانزيستور به‎صورت ppnpn خواهد بود. سورس در راستاي كانال از دو بخش با ناخالصي‎هاي متفاوت تشكيل شده است كه ناخالصي قسمتي از سورس كه سمت كانال است بيشتر است. اين تغييرات باعث ايجاد خمش در لبه‎ي سورس-كانال مي‎شود. اين خمش طول تونل زني را كاهش مي‎دهد و باعث افزايش ترارسانايي ترانزيستور و ديگر مشخصات فركانسي آن مي‎شود. ترانزيستور پيشنهادي توسط شبيه سازي مورد تاييد قرار گرفت و نتايج نشان دادند كه در ترانزيستور پيشنهادي ترارسانايي 22 برابر و فركانس قطع 34 برابر نسبت به ترانزيستور تونلي چهارگيتي متداول افزايش پيدا كردند.

براي اولين بار، يك فرايند جهت استخراج اجزاي ترانزيستورهاي تونلي در مدارات فركانس بالا با در نظر گرفتن پارامترهاي خازن بقاي بار و زمين ارائه كرده‎ايم. از آنجا كه مدارهاي بر پايه‌ي ترانزيستور تونلي بر روي بستر مقاومتي ساخته مي‌شوند، پارامترهاي معين مربوط به زيرلايه بايد به فرايند استخراج معموليِ ترانزيستور تونلي اضافه شود. اگر پارامترهاي زيرلايه در نظر گرفته نشوند، خطا در پيش‌بيني مشخصات خروجي رخ خواهد داد. هم‌چنين، خازن بقاي بار براي پيش‌بيني دقيق پارامترِهاي ادميتانس بايد در نظر گرفته شود. اين اجزا توسط قسمت‎هاي حقيقي و موهومي پارامترهاي ادميتانس‎هاي فركانس بالاي ترانزيستورهاي تونلي در مدارات فركانس بالا به دست مي‎آيند. اين اجزا به دو صورت اجزاي داخلي و خارجي شامل خازن‌ها، مقاومت‌ها، رسانايي‌ها و تاخير زمان انتقال قطعه هستند. اين فرايند استخراج تطابق بسيار خوبي با نتايج شبيه‎سازي كه با داده‎هاي عملي كاليبره شده را دارد كه نشان دهنده‎ي صحت و قابل اعتماد بودن اين فرايند است.

براي اولين بار يك فرايند جهت استخراج اجزاي ترانزيستورهاي تونلي در مدارات فركانس بالا با در نظر گرفتن خازن درين-سورس بدست آورديم. اين اجزا را توسط قسمت‎هاي حقيقي و موهومي پارامترهاي ادميتانس‎هاي فركانس بالا به دست مي‎آيند. اين اجزا شامل خازن‌ها، مقاومت‌ها، رسانايي‌ها و تاخير زمان انتقال افزاره هستند. فرايند استخراج ارائه شده تطابق بسيار خوبي با نتايج شبيه‎سازي كه با داده‎هاي عملي كاليبره شده را دارد كه صحت و قابل اعتماد بودن فرايند استخراج را نشان مي‎دهد.

ترانزيستور تونلي با اتصال سورس-اكسيد مدفون جديد يك ترانزيستور تونلي فركانس بالاي جديد است كه در آن جريان حالت خاموش نسبت به نمونه‎هاي قبلي كاهش يافته است، شيب زير آستانه بهبود پيدا كرده و نسبت جريان روشن به خاموش به خوبي افزايش پيدا كرده است. در اين ايده براي اولين بار با ايجاد يك ناحيه بدون ناخالصي (BOX Pocket) دقيقا زير سورس و مابين اكسيد مدفون شده و سورس ميزان ناخالصي الكترون سورس را كاهش داده‎ايم تا جريان كاهش پيدا كند. اين ناحيه باعث كاهش جريان چه در حالت روشن و چه در حالت خاموش مي‎شود اما در حالت خاموش جريان بسيار كاهش پيدا مي‎كند؛ در حاليكه جريان حالت روشن تغييري نكرده است.

ترانزيستور تونلي سيليكان روي عايق با استفاده از مهندسي سطح واسط كانال- درين يك ترانزيستور تونلي فركانس بالاي جديد است كه در اين ترانزيستور هدف بهبود جريان دوقطبي، كاهش شيب زير آستانه و كاهش جريان خاموش است و براي رسيدن به اين هدف از يك ايده‎ي جديد استفاده كرده‎ايم. پيش از اين ساختار كانال در ترانزيستور تونلي متداول از سورس تا درين بصورت ppn بود كه پس از آن نيز طرح ترانزيستور تونلي به صورت pnpn ارائه شد. اما در اختراع ما يك ناحيه‎ي n در سطح واسط درين-كانال ايجاد كرده‎ايم تا بتوان طول تونل زني در سمت درين را افزايش داد. با اين ايده توانستيم جريان دوقطبي را بهبود، جريان خاموش و شيب زير آستانه را كاهش دهيم و تغييرات مناسبي در منحني انتقالي ترانزيستور تونلي بوجود آوريم كه توسط نتايج شبيه‎سازي‎ها تاييد شده است.

سامانه موجبري انتقال پرتو ليزر Co2 در كاربردهاي تخصصي پزشكي يك سامانه ليزري جديد جهت كاربردهاي پزشكي داخلي نظير جراحي‎هاي زائده هاي سرطاني و غير سرطاني و آندوسكوپي است. به طور كلي اين سيستم از دو بخش اصلي (سيستم ليزري و سيستم انتقال دهنده پرتو) تشكيل شده است. سيستم انتقال دهنده خود از سه بخش تطبيق دهنده نوري، موجبر مناسب طول موج 6/10 ميكرون و نازل انتهايي فيبر تشكيل شده است. ليزر Co2 ليزر گازي مولكولي است. تابش اين ليزر در ناحيه فروسرخ (حدود 10 ميكرون) و با توان بالا است. طول موج اين ليزر به دليل قرار گفتن در ناحيه جذب مولكول آب و جذب توسط سلول¬ها بيولوژيك به شدت در پزشكي مورد توجه قرار مي‎گيرد. با توجه به امكانات موجود و استفاده از بازوهاي مكانيكي براي انتقال پرتو اين ليزر، فقط در درمان پوست و جراحي زيبايي پوست كاربرد دارد. با استفاده از يك موجبر مناسب براي انتقال پرتو ليزر مي‎توان در جراحي و درمان انواع بيماريها از قبيل زائده هاي سرطاني و غير سرطاني در نقاط مختلف بدن و باز كردن چسبندگي اندام‎هاي داخلي به عنوان وسيله درمان و براي مشاهده اندام‎هاي داخلي مانند آندوسكوپي و برونكوسكوپي مورد استفاده قرار گيرد.