Faculty - دانشکده علوم پایه

Faculty - دانشکده علوم پایه

P.H.D dissertations

ﺑﺮرﺳﯽ آﺛار ناﻫﻤﺎﻫﻨﮓ ﻓﻮﻧﻮن ﻫﺎ و برهم كنش الكترون-فونون درﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎي ﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎ
2016
چكيده ﻫﺪف اﺻﻠﯽ دراﯾﻦ رﺳﺎﻟﻪ ﺑﺮرﺳﯽ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺷﺒﮑﻪ و اﺛﺮ آن ﺑﺮﺧﻮاص ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﺟﺎﻣﺪات ﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. اﯾﻦ واﻗﻌﯿﺖ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﯽ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ ارﺗﻌﺎﺷﺎت ﺷﺒﮑﻪ ﯾﺎ ﻓﻮﻧﻮن ﻫﺎ ﺗﻘﺎرن ﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎ را ﮐﻢ ﮐﺮده وﻋﻤﻼ در ﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎﻫﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺑﺮاﻧﮕﯿﺨﺘﮕﯽﻫﺎي ﺧﻮش رﻓﺘﺎرﻣﻄﺮح ﻧﻤﯽ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﻮﻧﻮﻧﯽ ﺑﺴﯿﺎر ﭘﯿﭽﯿﺪه وزﻣﺎن ﺑﺮواﻟﺒﺘﻪ اﺟﺘﻨﺎب ﻧﺎﭘﺬﯾﺮﻫﺴﺘﻨﺪ. دراﯾﻦ راﺳﺘﺎ ﺗﻼشﮐﺮده اﯾﻢ ﺗﺎروش ﻫﺎي ﻧﻮﯾﻨﯽ ﺑﺮاي اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﻮﻧﻮﻧﯽ اراﺋﻪ دﻫﯿﻢ ﺗﺎ ﺑﺎ ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت، دﻗﯿﻖ ﺗﺮﯾﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ را ﺑﻪ دﺳﺖ آورﯾﻢ. درراﺳﺘﺎي اﯾﻦ اﻫﺪاف، درﻗﺪم اول ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش DFPT@G.W درﺗﻘﺮﯾﺐ ﻓﻮﻧﻮن ﯾﺦ زده، دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺷﺒﮑﻪ ي زﯾﺮﮐﻮﻧﯿﺎ 2ZrO ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎﯾﯽ ﺑﺎﮔﺎف ﻧﻮاري ﺑﺰرگ را ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﺮده اﯾﻢ. درواﻗﻊ ﺑﺮرﺳﯽ ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ اﻟﮑﺘﺮون-ﻓﻮﻧﻮن ﺑﻪ ﻃﻮرﻏﯿﺮﻣﺴﺘﻘﯿﻢ و ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ازﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ اﻟﮑﺘﺮون-اﻟﮑﺘﺮون ﺑﺎواﺳﻄﻪ ي ﯾﮏ ﻓﻮﻧﻮن، اﯾﺪه ي ﻧﻮﯾﻨﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ درﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﻮﻧﻮﻧﯽ ﻣﺎ اﻋﻤﺎل ﺷﺪه ﺗﺎ ﺣﺠﻢ وزﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﮐﺎﻫﺶ ﯾﺎﺑﻨﺪ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖآﻣﺪه ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﻨﺪ ﮐﻪ در2ZrO ﻧﻘﺶ ﻓﻮﻧﻮن ﻫﺎي ﻧﻮري درﺟﻔﺖﺷﺪﮔﯽ اﻟﮑﺘﺮون-ﻓﻮﻧﻮن ازاﻫﻤﯿﺖ ﻓﺮاواﻧﯽ ﺑﺮﺧﻮرداراﺳﺖ وﻣﻨﺸﺎ ﭘﯿﺪاﯾﺶ ﺧﻮاص ﺟﺎﻟﺒﯽ درزﯾﺮﮐﻮﻧﯿﺎ ﻣﯽ ﺷﻮد. ازﺳﻮي دﯾﮕﺮ، ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ازروش DFPT آﺛﺎر ﻧﺎﻫﻤﺎﻫﻨﮓ فونوني را ﺑﺎ اﻋﻤﺎل ﻣﯿﺪان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ دردو ﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎي ﺗﺘﺮاﻫﺪرال ﮐﺮﺑﻦ وﺳﯿﻠﯿﮑﻮن ﺑﺮرﺳﯽﮐﺮده اﯾﻢ. ﺑﺮﺧﻼف روش ﻫﺎي ﻣﻌﻤﻮل ﮐﻪ ﻋﻤﺪﺗﺎ از ﺗﻐﯿﯿﺮﺣﺠﻢ ﺑﻠﻮر ﺑﺎ اﻋﻤﺎل ﻓﺸﺎرﻫﯿﺪرواﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﺑﺮاي اﻧﺪازهﮔﯿﺮي آﺛﺎرﻧﺎﻫﻤﺎﻫﻨﮓ وﺷﺒﻪ ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد، روش ﭘﯿﺸﻨﻬﺎدي ﻣﺎ ﺑﺮﻣﺒﻨﺎي اﻋﻤﺎل ﻣﯿﺪان اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ درﯾﮏ ﺟﻬﺖ ﻣﺸﺨﺺ و ﺑﺮرﺳﯽ ﭘﺎﺳﺦ اﺑﺮاﻟﮑﺘﺮوﻧﯽ ﺑﻪاﯾﻦ اﺧﺘﻼل، ﺑﻨﺎ ﺷﺪه اﺳﺖ. دراﯾﻦ روش ﻧﻮﯾﻦ، ﺧﻮاص ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﯾﻦ دوﻧﯿﻤﺮﺳﺎﻧﺎ درﺣﻀﻮر ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ اﻟﮑﺘﺮون-ﻓﻮﻧﻮن ﺑﻪ ﻃﻮرﻣﺴﺘﻘﯿﻢ و درﺣﻀﻮر ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ ﻓﻮﻧﻮن-ﻓﻮﻧﻮن ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ اﻧﺪازهﮔﯿﺮي ﺷﺪه اﻧﺪ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﺎ ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﻨﺪ ﮐﻪ ﻋﻠﯿﺮﻏﻢ اﯾﻨﮑﻪ ﻣﺎ از ﺗﻘﺮﯾﺐ ﺷﺒﻪ ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﮑﺮده اﯾﻢ، ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖآﻣﺪه ﻫﻤﺨﻮاﻧﯽ ﺑﺴﯿﺎرﺧﻮﺑﯽ ﺑﺎﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﻈﺮي وﺗﺠﺮﺑﯽ ﻗﺒﻠﯽ داﺷﺘﻪ واﯾﻦ روش ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻌﯿﺎرﻣﻨﺎﺳﺐ وﻣﺆﺛﺮي ﺑﺮاي اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي آﺛﺎرﻧﺎﻫﻤﺎﻫﻨﮓ ﻓﻮﻧﻮﻧﯽ ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺷﻮد.
Thesis summary

Master Theses

بررسي عملكرد أشكارسازهاي نوري نانو نوار گرافني
نوار داوود 2022
آشكارسازهاى نوري براي طيف هاي فروسرخ دور (FIR) و تراهرتز (THz) به طور متعارف از نيم رساناهاي گاف باريك و ساختارهاي چاه كوانتومي ساخته مي شوند. عملكرد اين آشكارسازها بر اساس ساختارهاي چاه كوانتومي با گذارهاي درون نواري (بين نواري) الكترون يا حفره همراه است. امروزه با استفاده از ترانزيستور اثر ميدان نانونوار گرافني، آشكارسازهايي مؤثر در محدوده FIR و THz طيف نورى طراحى و ساخته مى شود. توانايى تغيير گاف انرژي نانو نوار گرافني با تغيير عرض نانو نوار به ساخت آشكارسازهاي نوري چند رنگ كمك كرده است. در اين پايان نامه عملكرد يك فوتوترانزيستور نانونوار نيم رساناي گرافني، مطالعه و بررسي مي شود. هم چنين، بعضي مشخصات آن مانند جريان فوتوني، جريان تاريك و پاسخ دهي آن را محاسبه و رسم كرده ايم. بازده كوانتومي، پاسخ دهي و جريان نوري اين آشكارسازها مقادير بالاتري از آشكارسازهاي سنتي نظيرشان را نشان مى دهند.
Thesis summary
مطالعه اثر رسانندگي ديفرانسيلي منفي ابرشبكه هاي نيمه هادي
سميرا شعباني بهاري 2022
نياز به افزاره هاي عمل كننده در دماي اتاق و آشكارسازهاي تابش در محدوده تراهرتز (THz2-10/0) وجود دارد. اين نياز توسط پيشرفت سريع علوم و فناوري هاي تراهرتز در گستره اي از نجوم تا زيست امنيتي ايجاد مي شود. با توسعه برآرائي پرتو مولكولي (MBE) كنترل شده توسط رايانه، رشد ابرشبكه هاي نيمه رسانا از مرتبه يA^° 102 امكان پذير است. اين ثابت شبكه بزرگ و در نتيجه آن تقسيم نوارها به گاف هاي كوچك اين امكان را فراهم كرده تا رفتارهاي غيراهمي ميدان بالا مشاهده شود. اين اثر مي تواند به برهم كنش الكترون ها با فونون هاي نوري يا به پاشندگي بين دره اي مانند اثر گان مرتبط باشد. اثر رسانندگي ديفرانسيلي منفي (NDC) از تعداد زيادي الكترون در نزديك لبه مرزي گاف كوچك ناشي مي شود. با نزديك شدن الكترون ها به لبه گاف كوچك سرعت آن ها كاهش مي يابد و اين كاهش سرعت موجب اثر NDC)) مي-شود. در اين پايان نامه اثر رسانندگي ديفرانسيلي منفي در ابر شبكه هاي نيمه رسانا مورد مطالعه قرار گرفته است. بدين منظور نحوه ساخت و كاربردها و ويژگي هاي نيمه رساناها و ابرشبكه ها از قبيل گاليوم آرسنايد به عنوان يك ابرشبكه نيمه رسانا مورد مطالعه قرار گرفت. رفتار رسانندگي منفي براي پتانسيل هاي مختلف ديواره، سهموي و سينوسي در فركانس هاي مختلف مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. در اين راستا نوسان هاي بلاخ براي دو مدل ريز نوار سهموي و سينوسي با يكديگر مقايسه شدند.
Thesis summary
تحرك محدود شده توسط پراكندگي در نانونوار گرافن
محسن خليلي دلشاد 2022
رافن ماده آلي با ساختار دو بعدي ، يك لايه شش ضلعي منتظم بوده و به علت داشتن خواص فوق العاده در رسانندگي و تحرك بالاي حامل بار ماده اي منحصر به فرد است . اين سامانه جديد حالت جامد به واسطه اين خواص فوق العاده را مي توان جايگزيني مناسب براي سيليكون در نسل بعدي قطعه هاي فوتونيك و الكترونيك در نظر گرفت . از زمان ساخت نانو لايه هاي گرافني علاقه فراواني براي طراحي شبه يك بعدي نانو نوار هاي گرافني بوده است. به هر حال ترابرد حامل ها در نانو نوارهاي گرافني هنوز مورد توجه زيادي قرار نگرفته و براي بهينه سازي خواص ترابردي لازم است منابع مهم پراكندگي حامل ها شناسايي شوند. در اين كار پژوهشي برخي از ساز و كارهاي مهم پراكندگي موثر بر ترابرد حامل ها مانند پراكندگي زبري لبه اي و پراكندگي فونون آكوستيكي در يك افزارۀ نانو نوار گرافني مورد مطالعه قرار گرفته است .يافته هاي پژوهشي ما نشان مي دهد كه هر دو پراكندگي قابل مقايسه با يكديگر بوده و داراي اهميت مي باشند. محاسبات نشان مي دهد كه پراكندگي غالب در دماهاي پايين و در دماهاي بالا به ترتيب پراكندگي زبري لبه اي و پراكندگي فونون آكوستيكي بوده و به پهناي نانو نوار و محل تراز فرمي وابسته مي باشند.
Thesis summary
بررسي رسانايي حرارتي شبكۀ كرافن
راضيه خدابنده لو 2022
امروزه، ويژگي هاي فونون ها در گرافن توجه بسياري از پژوهشگران را به شكل شگفت انگيزي به خود معطوف كرده است. نرخ هاي پراكندگي و پاشندگي انرژي، به عنوان خواص ترابردي فونون ها، در يك سيستم شبه دوبعدي مانند گرافن در مقايسه با بلورهاي كپه اي سه بعدي يا صفحات پايه در گرافيت هم از نظر تئوري و هم از نظر تجربي تفاوت اساسي دارند. در اين پژوهش، با استفاده از تقريب كلمنز و لحاظ پارامترهاي گرونايزن براي شاخه هاي فونون طولي و عرضي، رسانندگي حرارتي شبكۀ گرافن مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبات نشان مي دهد كه رسانندگي گرمايي گرافن با افزايش ابعاد صفحات گرافن بزرگ شده و هنگامي كه اندازه ورقه ها در حد چند ميكرون باشد، از مقدار آن براي گرافيت كپه اي بيشتر مي شود و طبيعت دوبعدي ترابرد فونون در گرافن رانشان مي دهد. اين نتايج شبيه داده هاي نظري و تجربي اخير است.
Thesis summary
پراكندگي هاي محدودكننده تحرك گاز الكتروني دو بعدي در ساختارهاي چندلايه اي نيمه هادي هاي مدوله ي آلاييده ناهمگون
مژگان سهرابي 2021
در حالي كه مطالعات ترابردي منتشر شده پيشين بر روي خواص توده اي متمركز بود، پيش بيني موثر دستگاه هاي ناهمگون دو بعدي(2D) مستلزم مدل سازي دقيق آثار حبس كوانتومي حامل ها در كانال هاي دو بعدي است. اين يك شرط لازم براي درك، پيش بيني و بهينه سازي آثار آلايش دور، زبري فصل مشترك يا وابستگي حرارتي تحرك الكترون است. در اين پژوهش سازوكارهاي پراكندگي صوتي، پراكندگي ناخالصي دور، پراكندگي فصل مشترك، پراكندگي پتانسيل تغيير شكل و پراكندگي در رفتگي و اثر آن ها بر تحرك گاز الكترون دو بعدي در ساختار چند لايه اي مدوله آلاييده ناهمگون مورد مطالعه قرار گرفته است. نمودار تغييرات تحرك الكترون ها در اين ساختار بر حسب چگالي الكترون صفحه اي و دما براي مقادير مختلف پهناي چاه كوانتومي، پهناي لايه تهي، چگالي ناخالصي و پتانسيل تغيير شكل محاسبه و رسم شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه پراكندگي در رفتگي در دماي پايين سازوكار پراكندگي غالب بوده و تحرك گار الكتروني دو بعدي قويا متاثر از دانسيته در رفتگي ها مي باشد.
Thesis summary
مطالعه پراكندگي حامل-فونون وحامل-ناخالصي در يك دستگاه نيمه هادي دو بعدي
زهرا رمضاني 2021
داده هاي تجربي نشان مي دهند كه عمدتا در سيستم هاي نيمه هادي دو بعدي كم تراكم با تحرك بالا، مقاومت ويژه فلزي داراي ناهنجاري مي باشند. در دماهاي پايين TF ≤ T جايي كه TF=EF/kT فرمي است سازوكار اصلي پراكندگي در مقاومت ويژه به علت بي نظمي ناخالصي ناشي از ناخالصي هاي ناخواسته زمينه و يا آلايشگرهاي خواسته در لايه مدوله آلاييده مي باشد. در اين پژوهش، به مطالعه ي پراكندگي حامل⁃فونون و حامل⁃ناخالصي در يك دستگاه نيمه هادي دو بعدي پرداخته شده است. وابستگي دمايي ويژگي هاي مواد دو بعدي سيستم هاي GaAs با درنظر گرفتن اثرات پراكندگي فونون⁃آكوستيكي و پراكندگي ناخالصي بررسي شده و در محدوده دمايي (100K ≤ T ≤ 3) مقدار تحرك و مقاومت ويژه براي مقدارهاي مختلف پتانسيل تغيير شكل D و چگالي حامل هاي دو بعدي n محاسبه و رسم شده است كه اين پديده ها به دما وابسته هستند. همچنين، مقدار تحرك و مقاومت ويژه نيز مطالعه شده است. نشان داده ايم كه تحرك حامل ها عمدتا توسط پراكندگي ناخالصي و پراكندگي فونون محدود مي شود.
Thesis summary
مطالعه ي تحرك حامل ها در يك افزاره ي نانونوار گرافني
حميد وزيني حكمت 2020
چكيده: در اين پايان نامه هدف مطالعه تحرك حامل ها در يك دستگاه نانونوار شبه تك بعدي گرافني مي باشد. با توجه به ساختار نواري گرافن ساختار نواري نانو نوار گرافن را رسم و تاثير لبه و عرض نانو نوار را در رسانا و نيمه رسانا بودن آن مشاهده كرده ايم و با لحاظ ساختار نواري سهمي شكل در نزديكي نقطه ديراك به بررسي خواص ترابردي نانو نوار پرداخته ايم. رسانايي، پارامتر مهمي كه ويژگي ترابرد الكترون را تعريف مي كند، براي دستگاه نانونوار گرافن محاسبه شده و مشاهده مي-گردد كه كمترين رسانايي در نقطه ديراك كه ولتاژ گيت با ولتاژ آستانه برابر است، رخ مي دهد و كاهش دما و عرض نانو نوار موجب كاهش رسانايي مي گردد. مدل تحليلي تحرك با استفاده از رويكرد رسانايي و مدل درود توسعه يافته است. همچنين تحرك محاسبه شده و مشاهده مي گردد كه كاهش طول و عرض نانونوار، باعث كاهش تحرك مي شود. همچنين بيشترين تحرك در نقطه ديراك يا نقطه بدون بار، رخ مي دهد. با توجه به رسانايي و تحرك بالاي مشاهده شده حامل ها براي نانونوار گرافن و همچنين داشتن خاصيت فلزي و نيمه فلزي، نانونوارگرافن مي تواند به عنوان ماده كانال در ترانزيستورهاي اثر ميدان و اتصالات در مدارهاي يكپارچه مورد استفاده قرار گيرد و نويد دهنده ي ترانزيستور هايي با سرعت بالا در آينده مي شود.
Thesis summary
مطالعه ي پراكندگي غير كشسان حاملها در گرافن
احمد طالب الجادري 2020
خواص عالي ترابردي واپتيكي گرافن توجه زيادي را به كاربردهاي ممكن اين ماده در الكترونيك واپتو الكترونيك نانومقياس به خود جلب كرده است. مدوله كردن الكتروستاتيكي كانال گرافن از طريق دروازه ها افزارههاي اثرميدان دو بعدي اميد بخشي براي كاربردهاي آنالوگ و راديوفركانسها نتيجه ميدهد. اين دستگاههايي به طور آرماني در محدودهي اشباع عمل ميكنند. در واقع نشان داده شده است كه جريان با افزايش ميدان چشمه - دررو وبه چند ولت در ميكرون به اشباع ميرسد. در حالي كه پراكندگي كشسان، تحرك ميدان پايين را تعيين ميكند، اشباع سرعت به پراكندگي نا كشسان توسط فونون هاي قطبي سطحي بسترهاي قطبي ويا فونونهاي اپتيكي گرافن ذاتي مربوط ميشود. عالوه بر نامشخص بودن طبيعت سازوكار پراكندگي ناكشسان، گرم شدن فوق العادهي دستگاههاي گرافني كه درشرايط ولتاژ باالعمل ميكنند مورد انتظار است. اين امر اخيرا در طيف سنجي رامان اندازه گيري شده است. به هر حال دانسيته هاي كمي در مورد نقش خود- گرمايش و پراكندگي كشسان برجريان اشباع در اختيار است.
Thesis summary
تحرك محدود توسط ناخالصي دريك سيم نازك نيمه هادي
سارا يوسفي 2020
ساختارهاي يك بعدي مانند سيم هاي كوانتومي به دليل خواص فيزيكي شان و نيز پتانسيل آن ها در كاربرد افزاره ها، توجه زيادي به خود جلب كرده اند. با پيشرفت تكنولوژي برآرايي پرتو مولكولي نيمرسانا موضوع ساخت ساختارهاي چاه كوانتومي كه در آن الكترون محدود به حركت در يك يا دو بعد شده اند را ممكن ساخته است. حركت الكترون ها در چنين ساختارهاي نيمرسانا محدود شده، منجر به آثار كوانتش اندازه شده است. در اين پژوهش، تحرك محدود توسط پراكندگي ناخالصي يونيزه شده يا توزيع يكنواخت ناخالصي از راه دور براي يك دستگاه نيمرسانا يك بعدي مانند نانوسيم گاليوم آرسنايد، اينديم فسفات و اينديم آرسنايد نوع n مورد بررسي قرار داده كه ابتدا محاسبه و سپس رسم كرده ايم. اثر پارامترهاي فيزيكي مربوطه متفاوت از قبيل دما، شعاع و چگالي ناخالصي بر روي تحرك پذيري بررسي شده است. در محاسبه تحرك سيم هاي نيمرساناي باريك، بايد ساختار ترازهاي الكترون ها در مواد نيمرسانا شناخته شده باشد. بنابراين تراز انرژي غير سهمي الكترون ها در نيمرسانا سبب تغيير پديده هاي فيزيكي در ساختارهاي نيمرسانا با ابعاد كمتر (تك بعدي يا دو بعدي) خواهد شد. نتايج عددي نشان مي دهد كه تحرك محدود به دليل پراكندگي ناخالصي پس زمينه با افزايش دما، يكنواخت و به آرامي افزايش مي يابد، در حالي كه تحرك محدود به دليل پراكندگي از ناخالصي هاي از راه دور به سرعت با دما افزايش مي يابد. همچنين نشان داده شده است كه تحرك براي هر دو ناخالصي با افزايش شعاع سيم كاهش مي يابد و با افزايش چگالي تحرك افزايش مي يابد.
Thesis summary
مطالعه رسانش گرمايي در يك ساختار چاه كوانتومي دوبعدي نيمه هادي
الله يار انوش 2019
اخيرا خواص حرارتي نانوساختارهاي نيمرسانا و ابرشبكه هاتوجه زيادي را به دلائل زير به خود معطوف كرده است. اولا كاهش پيوسته ي ابعاد مدارها و افزاره هاي ميكرو الكترونيك كه باعث افزايشي در توان اتلافي در واحد سطح تراشه ي نيمه هادي مي شود. در نتيجه تاثير آثار اندازه روي رسانش گرمايي براي طراحي افزاره و قابليت اعتماد به آن بسيار حائز اهميت خواهد بود. ثانيا ساخت مواد ترموالكتريك كه به صورت ساختار هاي جديد كوچك اتومي پديدار شدند. به هرحال كاهش رسانش گرمايي منجر به بهبود كارائي افزاره هاي ترموالكتريك مي شود. در اين كار پژوهشي خواص گرمايي يك ساختار دوبعدي نيمه هادي مانند چاه كوانتومي Si يا Ge با لحاظ نرخ واهلش فونون در فرآيندهاي پراكندگي واگرد، پراكندگي مرزي و پراكندگي اختلاف جرم را بررسي كرده و رسانش گرمايي را محاسبه و رسم كرديم. نشان داده ايم كه هدايت حرارتي مي تواند با تنظيم ضخامت لايه ي جداگر تعديل شود. همچنان ديده شده است كه هدايت حرارتي لايه چاه با ضخامت لايه جداگر افزايش مي يابد. نتايج حاصل مي تواند براي بهبود هدايت حرارتي در نانوساختارها استفاده شود.
Thesis summary
اثر محيط دي الكتريك روي استتار كوانتومي يك گاز الكتروني دو بعدي
عبدالله محمدي 2019
در اين پژوهش پاسخ ايستاي يك گاز الكتروني دو بعدي در حضور يك زمينه ي ناهمگن و متناهي با استفاده از پتانسيل استتار و تابع موج فنگ و هوارد كه براي حامل ها در چاه كوانتومي مثلثي لايه وارون مناسب است تعيين مي شود. اين كار از طريق محاسبه و رسم تابع استتار 2DEG بر حسب پارامترهاي مختلفي چون ضريب دي الكتريك κ، و ضخامت لايه مياني انجام مي شود. نشان داده ايم كه لحاظ محيط دي الكتريك در استتار الكتروني در محاسبه دقيق خواص ترابردي افزاره هاي نيم رساناي نانوساختار لازم است. نمودارهاي تغييرات تابع استتار 2DEG بر حسب استاتيك گاز الكترون دو بعدي به صورت تابعي از ضريب دي الكتريك K و ضخامت لايه دي الكتريك و دما برابر ضخامت هاي مختلف لايه مياني و Koxهاي مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
مطالعه پراكندگي اكوستيكي در گرافيت دو بعدي
زيبا جعفري پناه 2019
چكيده گرافيت دوبعدي (گرافن) را اغلب به دليل چگالي حالات حذف شده در انرژي صفر متناسب با توان خطي انرژي، نيمه رساناي با شكاف انرژي صفر مي نامند. تا به حال بيشتر نگرش هاي آغازين بر روي موارد مهم سازوكارهاي پراكندگي محدود كننده رسانندگي دماي پايين در گرافيت دوبعدي و در نقطه "ديراك" متمركز بوده است. در اين كار پژوهشي ابتدا نظريه انتقال بولتزمان را براي يك لايه گرافيتي دوبعدي فرمولبندي و ارائه نموده و سپس با استفاده از آن پراكندگي محدود كننده رسانش بررسي مي شود. در اينجا تنها پراكندگي محدود كننده تحرك را پراكندگي پتانسيل تغيير شكل ناشي از فونون هاي اكوستيكي گرمايي شبكه در نظر مي گيريم. هم چنين با توجه به چارچوب نظري مورد استفاده در اين تحقيق نمودار زمان واهلش, مقاومت ويژه و پراكندگي پتانسيل تغيير شكل ناشي از فونون هاي اكوستيكي گرمائي شبكه را بر حسب كمياتي نظير دما و چگالي حامل هاي صفحه اي مطالعه كرده و آنها را محاسبه و رسم كرده ايم.
Thesis summary
مطالعه سازوكارهاي پراكندگي غالب در يك دستگاه نيمه هادي يك بعدي
عاطفه فاميل زارع 2019
چكيده: در اين پايان نامه، هدف از مطالعه پراكندگي غالب و محدود كننده تحرك در يك دستگاه نيمه هادي يك بعدي مانند نانوسيم گاليوم آرسنايد مي باشد. اين پراكندگي ها شامل پراكندگي فونوني نظير پراكندگي فونون هاي اكوستيكي از طريق جفت شدگي پتانسيل تغيير شكل، پراكندگي فونون هاي اكوستيكي از طريق جفت شدگي پيزوالكتريك و پراكندگي فونون هاي اپتيكي قطبي بوده كه ابتدا محاسبه و سپس رسم كرده ايم. پراكندگي غالب در دماي اتاق در يك نيمه هادي كپه اي (سه بعدي) با توجه به نوع آن پراكندگي فونون اپتيكي قطبي و غيرقطبي به ترتيب در نيمه هادي هاي مركب و در نيمه هادي هايي نظير Si و Ge مي باشد. درحالي كه در دماي پايين (K4) حتي در نيمه هادي كپه اي با خلوص بالا فرآيند غالب، پراكندگي ناخالصي يونيده مي باشد، در نيمه هادي دوبعدي جايي كه الكترون ها در صفحه اي كه ضخامتش از مرتبه ي 100 آنگستروم است، مسئله متفاوت مي باشد. در اينجا مي توان با استفاده از آلايش مدوله شده ناخالصي هاي دهنده را در خارج از اين صفحه قرار داد به طوري كه حداقل در دماهاي پايين بتوان تحرك فونون ها را افزايش داد. نشان داده ايم كه در دماهاي پايين بر خلاف نيمه هادي هاي كپه اي نمي توان از پراكندگي فونون هاي (اكوستيكي) در نيمه هادي هاي يك بعدي چشم پوشي كرد. در نيمه هادي هاي دوبعدي نيز مسئله شبيه نيمرسانا هاي يك بعدي است.
رسانش گرمايي در سيستم يك بعدي نيمه هادي
سعيد عمادي اعظمي 2017
چكيده: در اين پايان نامه رسانندگي گرمايي را در دستگاههاي يك بعدي ، شامل نانوسيم هاي نيم رسانا با جنس سيليسيوم و گاليوم آرسنيك محاسبه و رسم كرده ايم. روشي كه در پيش گرفته شده است حل معادله بولتزمن براي پراكندگي فونوني مي باشد. در مواردي كه پراكندگي خالص فصل مشترك باشد ، رسانندگي هم در نانوسيم سيليسيومي و گاليوم آرسنيكي مقدار بيشتري را نشان مي دهد. رسانندگي با افزايش قطر نانوسيم افزايش مي يابد. دو مدل متفاوت براي رسانندگي در اين پايان نامه مورد بررسي قرار گرفته اند. مدل اول حل معادله بولتزمن و يافتن جواب ها با تقريب زمان واهلش است و ديگري حل خود سازگار معادله بولتزمن مي باشد. جوابها در اين دو حل با هم تلفيق شده اند.. نتايج بدست آمده نشان مي دهند كه رسانندگي گرمايي در نانو سيم هاي نيم رسانا كمتر از مقادير نظيرشان در دستگاههاي حجيم است ، نيز نشان داده ايم كه رسانندگي گرمايي نانوسيم گاليوم آرسنيك از مقدار مشابه آن در نانوسيم سيليسيوم كمتر است .
Thesis summary
مطالعه رسانش الكتريكي محدود توسط پراكندگي ناخالصي باردار در گرافن تك لايه
محمد بهرامي مقدس 2017
با بررسي نظريه ي ناخالصي هاي كولني در گرافن مشاهده مي شود كه ناخالصي هاي كولني از لحاظ كيفي رفتاري متفاوت با پراكنده كننده هاي بازه كوتاه، مانند نواقص نقطه اي و يا تهي- جاها دارند.. گمان مي رود ناخالصي هاي موجود در سطح گرافن مسئول ايجاد گودال هاي الكترون _ حفره ي مشاهده شده در نزديكي نقطه ي ديراك باشند. در نتيجه بسيار محتمل است كه ناخالصي هاي باردار نزديك به سطح گرافن، و زيرلايه به جاي توزيع تصادفي، به صورت خوشه اي توزيع شده باشند. پراش ناخالصي باردار مسئول وابستگي خطي شناخته مي شود. علاوه بر اين حداقل رسانش غير فراگير (يا رسانش پسماند) در نزديكي نقطه ي ديراك از حضور ناخالصي هاي باردار ناشي شده و تابعي از چگالي ناخالصي بارداراست. در اين پژوهش ابتدا تابع پلاريزاسيون استاتيك در گرافن محاسبه شده و از آن براي مطالعه ي تأثير ناخالصي باردار بر رسانش استفاده مي شود. ابتدا اثر استتار را براي يك تك ناخالصي كولني توصيف و اثر كلي چگالي ميانگين را در گرافن در حضور تعداد زيادي از ناخالصي ها، بررسي مي كنيم.
Thesis summary
مشخصه هاي جريان- ولتاژ ترانزيستور اثرميداني نانو نواري گرافيني
2015
چكيده چند سالي است كه گرافين به يكي از جالب توجه ترين سوژههاي دنياي فناوري تبديل شده است؛ مادهاي سختتر از الماس، رساناتر از مس و با شفافيتي بالا كه ميتواند به بسياري از عرصههاي علم و فناوري نفوذ كند. نمودي از اهميت گرافين را ميتوان در اختصاص جايزه نوبل فيزيك به دو دانشمندي كه مطالعات خود را بر آن متمركز كرده بودند دانست؛ مادهاي كه به گفته كنستانتين نووسلوف يكي از دو دانشمند مذكور، به مثابه يك معدن طلا است . از زمان جداسازي گرافين در سال 2114 كاربردهاي گرافين در زمينه هاي گوناگوني مانند الكترونيك،كامپوزيت ها، حسگرها، كاتاليست ها و سيستم هاي مرتبط با انرِژي مورد توجه قرار گرفته است. گرافين نيمرساناي دو بعدي باند صفر با همپوشاني كم بين نوار ظرفيت و رسانش است كه اثر ميدان الكتريكي دو قطبي قوي با چگالي حامل -2 cm 1113 دارد. گرچه استفاده از گرافين در ترانزيستورهاي اثر ميداني به وسيله گاف انرژي صفر محدود مي شود اما اين مواد ويژگي حمل بار الكتريكي خوبي دارند . گاف انرژي صفر باعث دشواري ساخت ترانزيستور اثرميداني با جريان روشن/ خاموش بالا و جريان اشباع با ولتاژ دررو بالا مي شود. لذا فرآوري گرافين به صورت نانونوار با پهناي كمتر از 11 نانومتر مي تواند براي كاربردهاي اثرميداني در دماي اتاق مناسب باشد. اما متاسفانه قطعات ساخته شده مبتني بر نانونوار گرافيني جريان راه اندازي پاييني دارند كه آنها را براي كاربردهاي عملي نامناسب مي كند. در اين پايان نامه يك مدل تحليلي براي ترانزيستور اثرميداني بر اساس دگرشكلي كه شامل آرايشي از نانونوارهاي آرايش يافته بين دروازه پاييني و دروازه بالايي است را، ارائه داده ايم. معادلات حاكم بر اين مدل شامل معادلات پواسون در يك تقريب غير موضعي ضعيف است. با استفاده از اين مدل تحليلي ما به فرمولبندي واضحي براي توزيع فضايي پتانسيل الكتريكي در امتداد طول كانال و همچنين براي مشخصه هاي جريان ولتاژ ترانزيستور نانونواري گرافيني در ازاي پارامترهاي هندسي متفاوت مي رسيم. به اين صورت كه ابتدا توزيع پتانسيل در ناحيه فعال ترانزيستور براي ولتاژهاي دروازه بالايي و دررو متفاوت محاسبه شده و سپس تاثير طول هاي مختلف دروازه بالايي روي توزيع پتانسيل درقالب نمودارهايي رسم شده است. همچنين مشخصه هاي جريان – ولتاژ بر حسب ولتاژهاي دررو متفاوت محاسبه و رسم شده است. و در نهايت نشان دا
بررسي استتار كوانتومي گاز الكتروني يك بعدي در محيط دي الكتريك
2015
در اين پايان نامه با استفاده از يك مدل خود سازگار، تابع استتار گاز الكتروني نانوسيم هاي نيمرسانا InAs وZnO پوشيده شده با محيط دي الكتريك هوا، ,HfO2 ,SiO2 TiO2را محاسبه كرده ايم. نشان مي دهيم هنگامي كه اين نانوسيم ها با محيطي باثابت دي الكتريك بالا (بزرگتر از ثابت دي الكتريك نانوسيم نيمرسانا) پوشش داده شود، استتار بارهاي آزاد درون ساختار نانو كاهش مي يابد. در حالي كه در محيطي با ثابت دي الكتريك كوچك (كوچكتر از ثابت دي الكتريك نيمرسانا) قدرت تابع استتار افزايش مي يابد. هم چنين رفتار تابع استتار بر حسب تغييرات شعاع، چگالي حامل نانوسيم و دي الكتريك محيط در دماي هليوم مايع و در گستره دماي 300-4 كلوين مورد پژوهش قرار داده ايم. همچنين نشان داده ايم افزايش دما قدرت استتار را كاهـش مي دهد ولي اين تغيير در نانوسيم هايي كه با محيطي با ثابت دي-الكتريك بالا پوشانده شده اند كمتر است. پوشش يك نانوسيم نازك بامحيط دي الكتريكي با ثابت دي الكتريك بالا پراكندگي كولني را كاهش داده در نتيجه باعث افزايش تحرك الكترونها در دماهاي معين درون نانوسيـم مي شود.
Thesis summary
بررسي خواص گرمايي گرافين چند بلوري
2015
خواص گرمايي هم در گرافن تك لايه اي وهم در گرافن چند لايه اي از لحاظ نظري و تجربي جالب توجه بوده است. نشان داده شده است كه خواص گرمايي گرافن به خاطر طبيعت منحصر به فرد دو بعدي فونونها رفتار ويژه اي دارد. در پژوهش هاي انجام شده به لحاظ كاربردهاي الكترونيكي و فوتونيكي توجه اصلي بر روي انتقال حرارت در گرافن در دماي اتاق بوده است. در اين كار پژوهشي با لحاظ رسانندگي گرمايي فونوني گرافن تك لايه اي و دماهاي موثر مشخصه ي پويش آزاد مياتگين فونون‚ تغييرات ضريب رسانندگي گرمايي را در دماهاي مختلف به طور عددي محاسبه و رسم مي كنيم.
Thesis summary
رسانندگي ديفرانسلي منفي در نانولوله هاي كربني
2015
در اين تحقيق به طور نظري خواص ترابردي الكترون در نانولوله هاي كربني كه تحت تاثير ميدان الكتريكي اعمالي dcوac( با شرط ωτ<<1 ) بااستفاده ازمعادلات چگالي جريان كه با حل معادله بولتزمن به دست مي آيند مورد مطالعه قرار مي دهيم.سپس نمودار تغييرات چگالي جريان بر حسب ميدان الكتريكي در نانولوله هاي كربني را رسم نموده, بيشيه چگالي جريان و ناحيه رسانندگي ديفرانسيلي منفي را تعيين مي كنيم.
Thesis summary