ظرفیت کوانتومی در نانو ساختارهای نیم رسانای نیتریدی

در این پایان نامه، دو مدل برای محاسبه ی ظرفیت کوانتومی در نانو ساختارهای نیتریدی ارائه شده است. اولین مدل بر پایه ی استفاده از چگالی حالات برای محاسبه ی ظرفیت کوانتومی در ساختار نیتریدی متشکل از ابرشبکه gan/aln و لایه نقاط کوانتومی inn می باشد. که وجود نقاط کوانتومی خود را به صورت یک پیک در نمودارهای ولتاژ- ظرفیت نشان می-دهد. اثرات دما، تعداد نقاط کوانتومی، تراز انرژی محبوس شده در نقاط کوانتومی و پراگندگی تراز انرژی نقاط کوانتومی بر روی ظرفیت الکتریکی بررسی شد. نتایج نشان می دهند، تراز انرژی بالاتر وافزایش دما سبب کاهش ظرفیت و افزایش تعداد نقاط کوانتومی سبب افزایش ظرفیت در این ساختارها در یک بازه ولتاژ می گردد. همچنین افزایش یا کاهش پراگندگی تراز انرژی نقاط کوانتومی روش مناسبی برای بررسی ظرفیت کل ساختار نمی باشد. دومین مدل بر پایه ی حل خودسازگار معادلات پواسن و شرودینگر برای محاسبه ی ظرفیت کوانتومی در ساختار نیتریدی متشکل از لایه ی چاه کوانتومیgan که ما بین دو لایه ی سد پتانسیل al0.2ga0.8n ساندویج شده است، می باشد. ظرفیت چاه کوانتومی به ازای یک پهنای معین چاه کوانتومی در یک بازه ی ولتاژ، مقداری ثابت بدست آمد. همچنین اثرات تغییر پهنای چاه کوانتومی بر روی انرژی دو تراز پایه ی انرژی در داخل چاه کوانتومی، چگالی الکترونی و بار تجمع یافته در لایه ی فصل مشترک gan و نیز بر روی ظرفیت کوانتومی بررسی شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش پهنای چاه تمامی این پارامترها و از جمله ظرفیت کوانتومی در یک بازه ی ولتاژ کاهش می یابند.