تاثیر نا خالصی الکتریکی بر روی نوار انرژی و رسانش الکتریکی یک نانولوله ی کربنی تک دیواره

پایان نامه شامل 4 فصل است؛ در فصل اول مقدمه ای داریم بر خواص و کاربردها و نیز روش های تولید نانولوله های کربنی. فصل دوم به دسته بندی و توصیف ساختار هندسی نانولوله های کربنی تک دیواره ونیز ساختار نواری وچگالی حالت های الکترونی، و خواص ترابرد الکترونی آن ها اختصاص یافته است. در فصل سوم روش های محاسبه بررسی شده است؛ تقریب بستگی قوی شرح داده شده و محاسبه ی ضریب عبور با استفاده از روش تابع گرین معرفی شده است و نیز مثال هایی در این زمینه ها ذکر گردیده است. در فصل چهارم در تقریب بستگی قوی نزدیک ترین همسایه ها و با استفاده از روش تابع گرین، ضریب عبور را برای یک نانو لوله ی ایده آل (کامل و خالص) با شبکه ی مربعی،زاویه صفر درجه ، بررسی کردیم؛ نتایج نشان می دهد که نمودار ضریب عبور به صورت پله ای است و در واقع معرف تعداد کانال های موجود برای رسانش است. رسانش در هر کانال، ثابت و مستقل از انرژی است زیرا تمام الکترون های ورودی موفق به عبور از میان نانو لوله ی کامل و خالص خواهند شد. نمودار ضریب عبور در حالت ایده آل بسته به این که m، معرف تعداد اتم های سطح مقطع عرضی، زوج یا فرد باشد، حول انرژی صفر به ترتیب متقارن یا نامتقارن بوده و بیشترین مقدار آن برابر با (برای m زوج) و یا m (برای m فرد) است.اثر عوامل مختلف بر روی ترابرد الکترونی نانو لوله ی ایده آل مذکور بررسی شد؛ اثراتی مثل اثر ابعاد نانولوله، اثر نقص های شبکه ای متقارن، اثر ولتاژ گیت و غیره. در بررسی نانو لوله ی نوعی ایده آل با شبکه ی مربعی a-b (زاویه 45 درجه ) نتایج مشابه نانو لوله با شبکه ی مربعی (زاویه صفر درجه ) بود، با این تفاوت که یک گاف رسانش متقارن حول انرژی صفر در نمودار مشاهده شد. در پایان کار به سراغ نانو لوله ی کربنی زیگزاگ متصل به دو هادی زنجیره ای رفتیم؛ مشاهده شد که نمودار رسانش حول انرژی صفر نامتقارن، و رفتار رسانش در قسمت اعظم محدوده ی انرژی الکترون ورودی (حدود 2 الکترون ولت حول انرژی صفر) یعنی محدوده ی گاف، به صورت تونل زنی و در انرژی های بالاتر (محدوده های انتهایی انرژی) به صورت تشدیدی است. مهم ترین نتایج حاصل از بررسی سامانه های مذکور در بالا این است که نانو لوله با شبکه ی مربعی،زاویه صفر درجه، همواره رسانا و با شبکه ی مربعی a-b (زاویه 45 درجه ) نیم رسانا خواهد بود. همچنین نانو لوله ی کربنی زیگزاگ ، با هادی های زنجیره ای، برای تمام مقادیر n نیم رسانا است.