بررسی مغناطولومینسانس و فتولومینسانس نانوساختارهای نیمرساناهای نیتروژندار

نیمرسانای های نیتروژندار بویژه نانو ساختارهای آنها دارای کاربرد های وسیعی در قطعات اپتیکی و اپتوالکترونیکی درمحدود طول موج های مادون قرمز تا ماوراء بنفش می باشند و بررسی بازترکیب حاملها بویژه بازترکیبات اکسیتونی در این نیمرساناها برای بالا بردن بازده نوری قطعات اپتیکی دارای اهمیت می باشد. وجود افت و خیزهای پتانسیل در لبه گاف نواری ناشی از عوامل مختلفی مثل ناهمواریهای فصل مشترک چاه و سد و همینطور عدم توزیع یکنواخت نیتروژن در چاه های کوانتومی نیمرسانای نیتروژندار باعث جایگزیدگی اکسیتونها می گردد که این مسئله موجب افزایش بازترکیب های تابشی بدلیل کاهش پراکندگی اکسیتونها از نقایص شبکه و ناخالصی ها می گردد. جایگزیدگی اکسیتونها باعث ایجاد رفتار دمائی غیر عادی در قله ، پهنا و سطح زیر منحنی طیف فتولومینسانس می شود. از طرفی جایگزیدگی اکسیتونها تحت تاثیر میزان آلایش سیلیکونی در ناحیه سد ساختار کوانتومی، عملیات حرارتی نمونه ها و همینطور شدت توان لیزر فرودی قرار دارد. در این رساله کلیه این رفتار ها و همینطور تاثیرات عوامل مذکور روی جایگزیدگی اکسیتونها به کمک مدل باز توزیع حرارتی حاملها یا مدل آنسامبل حالات جایگزیده (lse) بخوبی توضیح داده شده است. محاسبه جرم موثر حاملها بویژه اکسیتونها یکی از دغدغه های محققین محسوب می شود و روشهای متعدد تجربی و نظری برای بدست آوردن آن وجود دارد. در این رساله با کمک پهنای طیف فتولومینسانس ، جرم کاهش یافته اکسیتون در نیمرسانای in0.36gan0.0059as/gaas (m0 0/16) و همچنین از روی تغییرات قله طیف گسیلی نسبت به میدان مغناطیسی ، جرم موثر حفره (m0 0/074) در نیمرسانای مذکور در در دمای k2 محاسبه شدند که توافق خوبی با کارهای دیگران دارد. امروزه سنتز نیمرسانای نیتروژندار بخصوص نانوساختارهای آنها دارای اهمیت می باشد و روشهای متنوعی برای آنها وجود دارد که در این رساله با روش نیتریداسیون مستقیم پودر فلز آلومینیم با کمک کوره الکتریکی نانو ذرات نیترید آلومینیم(aln) سنتز شد و تصاویر sem و طیف xrd آنها مورد بررسی قرار گرفت. گسیل اپتیکی نانو ذرات aln بویژه در دمای اتاق در ناحیه آبی طیف مرئی پر شدتی را نشان می دهد که موید این نظرات است که نانو ساختارهای aln می توانند به عنوان یک ماده کلیدی در قطعات اپتوالکترونیکی از قبیل دیودهای لیزری و نوری بکار گرفته شوند.