انباشت لایه های نازک اکسید روی غیر آلائیده و همچنین آلایش یافته با عناصر قلع، نیتروژن و استفاده همزمان نیتروژن و عناصر گروه iii با استفاده از روش اسپری پایرولیزز مد نظر می باشد. هدف، بهبود خواص فیزیکی لایه های اکسید روی با استفاده از عناصر آلاینده است و از این رو توجه خاصی به تغییر نوع رسانش از n به p در اثر آلایش ساختار صورت گرفته. دسترسی به لایه هایی با خواص ایده آل از نوع n و p امکان معرفی نتایج این تحقیق را برای ساخت ادوات اپتوالکترونیکی شفاف فراهم می آورد. خواص مختلف فیزیکی لایه ها توسط روش های مشخصه یابی مختلف بررسی شده است. جهت بررسی خواص الکتریکی از آزمایش اثرهال بهره جسته ایم. طیف سنجی نوری و همچنین آنالیز فوتولومینسانس جهت بررسی خواص اپتیکی و همچنین ردیابی ترازهای وابسته به عناصر ناخالصی مورد استفاده می باشند. آنالیز xps جهت یافتن ترکیبات شیمیایی غالب بر سطح لایه ها و همچنین پراش پرتوx جهت بررسی ساختار بلوری لایه ها مورد استفاده بوده است. بررسی مورفولوژی سطح و میزان زبری آن توسط آنالیزهای sem و afm تعیین شده اند. نتایج آلایش اکسید روی با قلع جز معدود مواردی که رسانش نوع p را بدست می دهد، در اکثر موارد لایه هایی با رسانش نوعn و خواص پایدار فیزیکی را موجب می گردد. آلایش اکسید روی با نیتروژن موجب ساخت نمونه هایی با رسانش p پایدار می گردند و در مورد استفاده همزمان نیتروژن با عناصر گروه iii به عنوان آلایش اکسید روی، گالیم بهترین خواص را ارائه می دهد. در تمامی موارد بررسی مورفولوژی سطح نشان از کارایی روش انباشت اسپری پایرولیزز جهت تهیه نانو لایه هایی با مورفولوژی های یگانه می باشد انباشت لایه های نازک اکسید روی توسط تبخیر با باریکه الکترونی که از دسته روش های فیزیکی بخارات است نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج گویای دسترسی به حالت بهینه انباشت در دماهای بالا (مثل ?250) می باشد. استفاده از فرایند بازپخت در دماهای کمتر از دمای انباشت مفید گزارش می شود و در دماهای بالاتر افت شدیدی در خواص مختلف فیزیکی لایه ها دیده می شود.

در این پایان نامه، معادله ی شرودینگر با استفاده از روش وردشی در چاههای کوانتومی و در حضور جرم موثر وابسته به مکان حل شده است. از حل معادله ی شرودینگر، انرژی بستگی اتم ناخالصی دهنده در چاههای کوانتومی مربعی و vشکل با جرم موثر وابسته به مکان و با انتخاب توابع موج آزمایشی وردشی دوبعدی و سه بعدی محاسبه شده است. هم چنین انرژی بستگی اتم ناخالصی دهنده به ازای مکان های مختلف اتم دهنده در چاه کوانتومی هم برای جرم موثر ثابت و هم برای جرم موثر وابسته به مکان محاسبه شده است و تابع چگالی احتمال حضور الکترون در چاه کوانتومی رسم شده است. اعمال میدان مغناطیسی در راستای عمود بر محور رشد لایه ها باعث افزایش انرژی بستگی شده است که از رسم تابع چگالی احتمال در حضور میدان مغناطیسی می توان دریافت که اعمال میدان باعث مقیدتر شدن ذره داخل چاه کوانتومی می گردد. و در ادامه مقایسه ای بین انرژی بستگی ذره ی با جرم موثر ثابت و ذره ی با جرم موثر وابسته به مکان صورت گرفته است.در فصل دوم این پایان نامه، مفاهیم پایه به طور خلاصه ارایه می شود و چشم اندازی از مباحث بنیانی مرتبط با موضوع، بیان می شود. در فصل سوم روش های حل معادله ی شرودینگر و به دست آوردن انرژی از طریق روش شوتینگ مطرح می شود و در پایان فصل، مفهوم انرژی بستگی را معرفی کرده و آنگاه تغییرات انرژی بستگی را بر حسب پهنای چاه و سایر عوامل برای برخی از چاه های کوانتومی مطالعه می کنیم. در فصل چهارم تاثیر عوامل مختلف بر انرژی بستگی را مشخصاً مورد بررسی قرار داده و نمودارهای انرژی بستگی و توابع موج مربوطه را در انواع چاه های کوانتومی و در حضور میدان های الکتریکی و مغناطیسی به دست می آوریم و سپس به مطالعه ی این مدل های کوانتومی در حضور جرم موثر وابسته به مکان است می-پردازیم که هدف اصلی این پایان نامه است. در فصل پنجم نیز نتایج حاصل از این پایان نامه و پیشنهاداتی را برای ادامه ی کار مطرح می کنیم. فهرست مراجع، چند پیوست و نمونه ای از محاسبات عددی نیز در پایان کار ارائه می شوند.

هدف ما در این پایان نامه بررسی محاسبات نظری خواص ساختاری وترمودینامیکی فاز آلفای آلومینا بوده است. در این بررسی از روش نظریه تابعی چگالی (dft) استفاده شده است. پتانسیل تبادلی-همبستگی به کار رفته در این محاسبات تقریب شیب تعمیم یافته gga)) می باشد. حل معادلات کوهن شم ازروش امواج تخت بهبود یافته به علاوه اوربیتالهای خطی صورت پذیرفته است. محاسبه خواص ترمودینامیکی با استفاده از مدل شبه هماهنگ دبای با فرمول بندی اسلیتر انجام شده است. برای این کار از نرم افزار گیبس استفاده نمودیم. ثابت شبکه استاتیک برای آلومینا ao19/5 به دست آمد که با توجه به مقدار تجربی آن یعنی ao128/5 نتایج به دست آمده برای ثابت شبکه توافق معناداری را با نتایج کارهای تجربی نشان می دهد. در ضمن سایر پارامترهای محاسبه شده توسط این مدل، همچون ظرفیت گرمایی در حجم ثابت، ضریب انبساط حرارتی، دمای دبای ، نسبت حجم نهایی به اولیه سلول بسیط، ثابت شبکه و همچنین مدول کپه ای در یک محدوده گسترده دما و فشار تغییر داده شده اند که نتایج کسب شده از این تغییرات با نتایج مورد انتظار به خوبی سازگار می باشند.