منوچهر بابایی

رساله های دکتری

1. گیت دی الکتریک پلی ونیل/اکسید الومنیم برای نانو ترانزیستور های الی
   سیدباقر سلطانی 1396
   چکیده: در این پژوهش، نمونه های نانوکامپوزیت هیبریدی Al2O3/PVP به روش سل-ژل در دمای 80 درجه سانتی گراد سنتز شده اند. درصد وزنی پلی وینیل فنول نسبت به اکسید آلومینیوم برابر صفر، 28/0، 56/0 و 84/0 بوده است. برای مطالعه ویژگی‏های نانو ساختاری و شناسایی پیوندهای شیمیایی، از تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) استفاده شده است. مطالعه و بررسی توپوگرافی، ریخت شناسی سطح و اندازه نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) انجام شده است. ثابت دی‏الکتریک نمونه‏ها نیز با استفاده از دستگاه GPS 132 A محاسبه گردید. در طیف FTIR تاثیر PVP به صورت کاهش شدت قلّه های جذبی شاخص مربوط به Al2O3 نمایان شده است. با افزایش مقدار PVP در مخلوط پودری، هیچ تغییری در فاز Al2O3 رخ نمی دهد، اما از روی الگوهای XRD، مشاهده می شود که شدت قله‏های مربوط به برخی فازها اندکی افزایش یافته و پهن شده است. با تحلیل الگوهای XRD در نرم‏افزار X-Powder مشخص شد که کوچک ترین اندازه نانوبلورک‏ها مربوط به نمونه‏ی با نسبت 28/0 درصد PVP و برابر با nm 36 می‏باشد. تحلیل های EDX به دست آمده از نانو هیبرید کامپوزیت‏ها وجود نانو ذرات C، Al و O را تایید می کنند و همان گونه که انتظار می‏رود، با افزایش نسبت PVP نسبت وزنی کربن افزایش می‏یابد. تصاویر SEM از سطح تهیه شده توسط نمونه‏ها نیز نشان می‏دهند نمونه‏ای که در آن مقدار PVP برابر 28/0 درصد می‏باشد، دارای سطحی هموارتر با زبری کمتر است. زبری سطح دی‏الکتریک به وضوح به افزایش بی‏نظمی کمک کرده، رشد یکنواخت نیمه‏رسانا را تحت تاثیر قرار داده و به علت ایجاد بی‏نظمی در لایه انباشت، باعث کاهش قابلیت حرکت در نیمه‏رساناهای آلی و در نتیجه موجب کاهش رسانایی می‏گردد. پارامترهای زبری سطح به دست آمده از تصاویر AFM نمونه‏ها نیز برای نمونه‏ی با نسبت 28/0 درصد PVP دارای کم ترین مقدار است. هرچه سطح یکنواخت تر باشد و زبری کم تر یا پستی و بلندی کم تری داشته باشد، حرکت حامل های بار راحت تر صورت می گیرد در نتیجه قابلیت حرکت افزایش می یابد و جریان نشتی نیز کم می شود. برای مطالعه خواص الکتریکی نمونه‏ها، خازن هایی با نانو پودرهای نمونه‏ها ساخته شد و ظرفیت خازنی نمونه ها (C) با استفاده از دستگاه GPS 132 A اندازه گیری شد، سپس ثابت د
   خلاصه پایان نامه
   
   
2. محاسبات اصول اولیه بر روی خواص الکترونی و ساختاری نانومواد مبتنی بر گرافین
   ابراهیم کشاورزصفری 1396
   ایده ی گرافین به صورت نظری، برای اوّلین بار توسط فیلیپ والاس در سال 1947 بیان شد. محرّک او برای بیان این ایده، تحقیق و فعّالیّتش روی گرافیت (گرافین سه بعدی) بود. نام گرافین به طور رسمی تا چهل سال بعد، زمانی که به عنوان تک لایه ی تشکیل دهنده ی گرافیت به کار رفت، استفاده نشد. در حقیقت گرافین، یک شبکه ی لانه زنبوری دو بعدی ست که از پیوند کووالانسی اتم های کربن به وجود آمده است و ضخامتش تنها یک اتم کربن است. گرافین پایه و اساس گرافیت است، به این علّت که با روی هم قرار گرفتن گرافین ها، گرافیت به وجود می آید. به عبارت دیگر یک گرافیت از گرافین هایی تشکیل شده است که به وسیله ی نیروهای جاذبه ی ضعیف بین مولکولی روی هم قرار گرفته اند. لازم به ذکر است که شکل کاملاً قابل مشاهده و آزمایش آن تا سال 2004 کشف نشده بود. در طول چند سال اخیر، دانشمندان کشف کرده اند که گرافین ویژگی های منحصر به فرد و عجیبی دارد. بعضی ها معتقدند که این ماده می تواند زندگی ما را در قرن 21 متحوّل سازد. این ماده نه تنها نازک ترین مادّه ای ست که قابلیّت شکل پذیری مفید و بهره برداری از این قابلیّتش را دارد، بلکه 200 برابر مستحکم تر از فولاد است و از لحاظ رسانش الکتریکی، برتر از هر نوع مادّه ای ست که در دمای اتاق وجود دارد. به دلیل تقلیل در ابعاد، گرافین در زمره ی نانو مواد قرار می گیرد. لذا در فصل اول این پایان نامه، به طور مختصر تعریف فناوری نانو به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی و روش های سنتز این ماده و نیز کاربردهای آن اشاره شده است. در فصل دوم به مرور ادبیات موضوعی و تاریخچه تحقیق و بررسی در چهار زمینه مختلف که اساس کار ما را شکل می دهند پرداخته شده است. این چهار زمینه عبارتند از: 1) اثر تهی جاها بر روی رفتارهای وابسته به اسپین نانونوارهای گرافینی 2) پیشگویی نظری نانومواد مبتنی بر کربن با ساختمانی متشکل از حلقه های پنج و هفت ضلعی 3) بررسی فنی گاف نواری گرافین متخلخل در حضور ناخالصی ها و توزیع های کرنش سطحی 4) ویژگی های ساختاری و الکترونی نانولوله ها با ساختمانی متشکل از چهار، شش و دوازده ضلعی ها. در فصل سوم، ابتدا به معرفی کربن و ساختارهای وابسته و سپس به مفاهیم نظری شامل نظریه تابعی چگالی و روش تنگ بست برای محاسبه ساختار نواری الکترونی گرافین پرداخته شده است. در فصول چهارم نتایج و یافته های تحقیق در چهار زم
   خلاصه پایان نامه
   
   
3. بررسی خواص مختلف فیزیکی ساختارهای انبوهه و شبه گرافن ترکیبات دو تایی گروه III-V , و اثر فلز واسطه بر روی آنها با استفاده از محاسبات اصول اولیه
   سحر جواهری 1396
   نظریه تابعی چگالی بستر ارزشمندی را برای مطالعه گسترده ی وسیعی از مواد با ویژگی های متنوع فراهم آورده است و دسته معادلات کوهن شم از مهمترین راهکارهای موجود برای بروز توانمندی های این نظریه است. نیمه رساناهای گروه III_V با خواص ویژه و منحصر به فرد فیزیکی از جمله پایداری حرارتی و رسانندگی گرمایی بالا پایداری مکانیکی و نقطه ذوب بالا مورد توجه ویژهای در حوزه صنعت و تکنولوژی قرار گرفته اند. از مهمترین تر کیبات این گروه ALN و GAN می باشند که بدلیل داشتن گافهای نواری بزرگ از مهمترین مواد براتی ساخت دستگاههای ساطع کننده مور بنفش سبز و ابی و همچنین دستگاههای اپتو الکتریک و میکرو الکترونیک می باشند.این ترکیبات در شرائط ایده ال در ساختا Wz و BZ متبلور می شوند و با اعمال فشار مناسب به ساختار گذار می کنند. که دارای خواص متفاوتی تری در مقایسه با دو ساختار دیگر است. همچنین در دهه اخیر ساختار شبه گرافن این ترکیبات توجه ویژه ای را در حوزه نانو تکنو لوژی به خود جلب کرزده است. در این پایان نامه پس از نگاهی اجمالی بر نظریه تابعی چگالی ابتدا خواص الکترونی و اپتیکی ساختار مختلف انبوهه ALN و GAN در شرایط ایده ال و تحت اثر فشار بررسی و مقایسه شده است. در انجام محاسبات این بخش برای محاسبه انرژی تبادل همبستگی از تقریب GGAو EV-GGA استفاده شده است و نشان داده شده است که نتایج الکترونی محاسبه شده با تقریب EV-GGa بسیار نزدیک تر به نتایج آزمایشگاهی می باشد. در ادامه خواص مختلف فیزیکی ساختار شبه گرافن ترکیبات مورد نظر در دو حالت آلاییده با فلزات واسطه بررسی و مقایسه شده است.
   خلاصه پایان نامه