با حل مستقیم معادله ترابردی بولتزمن به روش تکرار، بستگی تحرک پذیری به دما و چگالی الکترونها در نیمرسانای te cd0.2 hg0.8 محاسبه و با دو نیمرسانای cdteو hgte مقایسه شده است. در محاسبه تحرک پذیری، پراکندگی از فونون های آکوستیکی، پیزوالکتریک، اتم های ناخالصی یونیده و فونون های اپتیکی قطبی برای یک نوار رسانش غیر سهموی با توابع موج ترکیبی در نظر گرفته شده است. نتایج محاسبات با داده های تجربی و محاسبه با تقریب زمان واهلش که در مقالات منتشر شده، مقایسه شده است که توافق خوبی بین نظریه و تجربه را نشان می دهد. کلید واژه: پراکندگی الکترون، تحرک پذیری الکترون، روش تکرار.

بررسی ترابرد الکترون ها در بلور ها و قطعات نیمرسانا در حضور میدان های الکتریکی قوی همواره یکی از موضاعات مورد توجه محققان و صنعت بوده است. در این پایان نامه خواص ترابرد الکترون ها در ترکیبات نیمرسانای کپه ای iii-v در دو حالت پایدار و ناپایدار با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است.

برای درک خواص اپتیکی در نیمه رساناها ، مانند جذب و بهره ی اپتیکی در اثر انتقال الکترونی ،دانستن ساختار نوار انرژی و تابع موج متناظر با آن ضرورت دارد. می توان با استفاده از مدل لوتینگر-کوهن مدل ویژه مقادیر و ویژه بردارهای چاههای کوانتومی را محاسبه کرد. این محاسبات سپس به حالتهای کرنش یافته گسترش داده می شود و اثر مهم حضور کرنش و نقشی که در ساختار باند انرژی دارد مورد بررسی قرار می گیرد. محاسبات این قسمت در مورد چاههای کوانتومی که از مواد مختلفی ساخته شده اند انجام می شود[1] . با داشتن اطلاعات کافی از توابع موج و انرژی، با استفاده از قاعده ی طلایی فرمی به بررسی گذارهای مجاز الکترونیکی پرداخته می شود. در این مرحله عامل مهم ضرایب جذب اپتیکی در چندین چاه کوانتومی کرنش یافته محاسبه می شود[2]. در ادامه ، نتایج قبلی را جهت تشریح پدیده های بهره و گسیل در لیزرهای چاه کوانتومی با یکدیگر ترکیب خواهیم کرد . با بیان مختصر خواص ترمودینامیک زیرباندهای رسانش و ظرفیت چاه کوانتومی در شرایط تزریق زیاد شروع می کنیم.این کار به ما اجازه میدهد که سطوح شبه فرمی الکترون ها و حفره ها را به غلظت حامل های تزریق شده ربط بدهیم و در نتیجه احتمالات اشغال حالت های الکترون ها و حفره ها را به عنوان تابعی از چگالی حامل ها در چاه تخمین بزنیم. و سپس بتوانیم شدت های جذب گسیل نوری بین حالت های حامل محدود به کوانتوم را بنویسیم. در بخش دیگری از این پایان نامه به محاسبه ی بهره ی اپتیکی در لیزر چاه کوانتومی کرنش یافته خواهیم پرداخت[3]. در این حالت نکته مهم در نظر گرفتن توابع توزیع غیر تعادلی می باشد. در پایان بهره ی اپتیکی برای چاههای کوانتومی نظیر ingaas/algaas محاسبه خواهد شد.در فصل دوم ساختار باند نیمه هادی ها در حضور کرنش مورد بررسی قرار می گیرد و تانسور کرنش را نشان می دهیم. اثر کرنش بر ساختار باند تاثیر می گذارد و نوار های حفره ی سبک ، حفره ی سنگین و شکافت را تغییر می دهد. در ادامه این فصل مقدار این تغییرات را به دست خواهیم آورد. در انتها ساده سازی عملی بیان می شود که جهت ارائه تقریب های ساده برای شبیه سازی اپتیکی قطعه مفید است و برای هر باند جداگانه بدست آورده می شود. در آخرین بخش این فصل نیز به محاسبه ی عددی چند چاه کوانتومی می پردازیم و انرژی هریک از باند ها را محاسبه می کنیم[4]. اندرکنش الکترونها و فوتون ها یکی از مهمترین بخش های فصل 3 می باشد که به تفصیل در مورد آن سخن گفته خواهد شد. عناصر ماتریسی از طریق قاعده ی طلائی فرمی بدست خواهد آمد و نرخ های جذب و گسیل را بدست خواهیم آورد. در انتها با تبدیل نرخ گذار به بهره ، بهره ماده در چاه کوانتومی را بدست خواهیم آورد. فصل چهار نیز به نتیجه گیری و توضیح مختصری در مورد فرآیند محاسبات اختصاص دارد . همچنین در این فصل پیشنهاداتی در مورد کارهای آینده ارائه گردیده است

در این تحقیق با استفاده از فرمول بندی تابع گرین و رابطه لانداور-بوتیکر به بررسی رسانش و پدیده مغناطومقاومت در مولکول پلی تیوفن می پردازیم و اثرات برهمکنش الکترون-فونون، الکترون-الکترون و حضور میدان الکتریکی ناشی از ولتاژ اعمالی را بر روی خواص رسانندگی بررسی خواهیم کرد. مولکول پلی تیوفن در این تحقیق به وسیله هامیلتونی سو-شریفر-هگر توصیف میشود و الکترودها در تقریب باند پهن بررسی میشوند. بر اساس نتایج بدست آمده بر اثر برهمکنشهای مختلف مغناطومقاومت کاهش مییابد، همچنین با وارد کردن اثر حضور میدان الکتریکی در طول مولکول شاهد تغییر اندازه گاف انرژی مولکول و جمع شدن الکترونها بر روی الکترود مثبت هستیم. در این شرایط پدیده مقاومت دیفرانسیلی منفی در این مولکول اتفاق میافتد

نانوذرات fept مغناطیسی با فاز10l به دلیل مورد ناهمسانگردی مغناطو بلوری بالا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. نانوذرات fept به دلیل کاربرد در ضبط مغناطیسی عمودی، مغناطیس های دائمی و سنسورهای مغناطیسی دارای اهمیت می باشند. در سیستم های با وادارندگی بالا، اطلاعات می تواند برای مدت زمان طولانی-تر ذخیره گردد. به عبارتی برای ایجاد محیط مغناطیسی با ضبط پایدار در برابر اثرات گرمایی، نیاز به مغناطیس های با ناهمسانگردی بالا داریم. یک روش برای دستیابی به ناهمسانگردی و حاصلضرب انرژی، استفاده اثر بایاس تبادلی است. جفت شدگی مواد مغناطیسی سخت و نرم منجر به افزایش وادارندگی، حاصلضرب انرژی بالاتر و پایداری سیستم می شود. در این کار ما سیستم مغناطیسی fept را با روش مونت کارلو شبیه سازی نمودیم. وجوه مختلف نانوذرات مغناطیسی fept را مثل دمای کوری، بایاس تبادلی و وادارندگی را با تغییر ضخامت، ناهمسانگردی و درصد اتم های pt را بررسی نمودیم.

در سالهای اخیر، نیمرساناهای با گاف نوار بزرگ نظیر نیترید گالیم، کربید سیلیسیم و اکسید روی مورد توجه قرار گرفته اند. از یک طرف به دلیل اینکه گاف نوار بزرگ این نیمرساناها، قطعات ساخته شده از این نیمرساناها را قادر می سازد تا دمای کار گسترده تری داشته باشند و در نتیجه می توان سیستم های خنک کننده را که باعث افزایش قیمت این سیستم ها می شود را حذف کرد که علاوه بر کاهش قیمت، کاهش اندازه سیستم را نیز در بر دارد. همچنین این نیمرساناها به دلیل گاف نوار مستقیمشان کاندیداهای مناسبی برای اپتوالکترونیک هستند. در این میان نیترید گالیم از لحاظ تئوری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است؛ اما مشکلاتی در سر راه تولید انبوه قطعات آن وجود دارد. از جمله اینکه بلورهای نیترید گالیم عیوب زیادی دارند و بسترهای مناسب برای رشد لایه های آن گران قیمت هستند. بعلاوه دمای لایه نشانی نیترید گالیم بالاست که عامل دیگری در بالا بردن قیمت این لایه ها است. در این میان، یکی از راه حلهای پیشنهادی استفاده از اکسید روی است. تک بلورهای اکسید روی تقریبا به فراوانی در دسترس هستند و روشهای متفاوتی برای استخراج آن وجود دارد که آن را از لحاظ تجاری قابل دسترس تر از رقبایش می سازد. از لحاظ شیمیایی پایدار است و مقاومت خوبی در برابر خوردگی شیمیایی دارد، انرژی پیوندی اکسیتونی بالایی دارد (حدود mev60 در مقایسه با انرژی اکسیتونی نیترید گالیم که mev 25 است.) که به اکسید روی اجازه می دهد در دمای اتاق و دماهای بالاتر گسیل اکسیتونی داشته باشد. علاوه بر این در برابر تابشهای پرانرژی الکترومغناطیسی و پرتوهای یونیزه کننده مقاوم است که باعث کاربرد آن در مصارف فضایی می شود. از طرف دیگر، بلورهای آن در برابر نور مرئی شفاف هستند و بنابراین پتانسیل خوبی برای کاربرد در الکترونیک شفاف دارد. قطعات بر مبنای اکسید روی با لایه های نازک در دمای حدود k 670 تا k 870 لایه نشانی می شوند که این دما به طور قابل ملاحظه ای کمتر از دمای لایه نشانی نیتریدها است. این کاهش دما به تنهایی باعث کاهش قیمت ساخت قطعات اکسید روی می شود. علاوه براین قطعات الکترونیکی اکسید روی را می توان بر روی بسترهای ارزن نظیر شیشه ساخت. از این رو است که اخیرا توجه بیشتری به این نیمرسانا شده است و در یک دهه گذشته گزارشهای موثقی از قطعات الکترونیکی اکسید منتشر شده است. در این پایان نامه خواص ترابری الکترونی اکسید روی را با نیترید گالیم و کربیـد سیلیسیم مقایسه کرده ایم تا ببینیم می توان اکسید روی را با توجه به نکات مثبت ذکر شده در بالا جایگزین قطعات نیترید گالیم موجود کرد. روش مورد استفاده برای شبیه سازیها، روش آماری مونت کارلو با تقریب نوار رسانش سه دره ای است که توسط کد فرترنی که نوشته ایم انجام شده است. شبیه سازی ترابرد الکترونی در حضور میدانهای الکتریکی قوی نشان می دهد که تغییرات سرعت سوق برحسب میدان الکتریکی در دمای اتاق t = 300 k و با چگالی ناخالصیcm-3 1017 نشان می دهد که نیترید گالیم و اکسید روی رفتار تحرک دیفرانسیلی منفی را از خود نشان می دهند. با این تفاوت که در مورد نیترید گالیم بیشینه سرعت سوقcm s-1 107 *3 و در میدان آستانه حدود kv cm-1 180 اتفاق می افتد در حالی که برای اکسید روی بیشینه سرعت سوق cm s-1 107* 24/2و میدان آستانه حدود kv cm-1 340 است. علاوه بر این نتایج نشان می دهد که در اکسید روی نیز مانند نیترید گالیم منشاء رفتار تحرک دیفرانسیلی منفی در حالت پایدار و ایجاد overshoot در حالت گذار، ناشی از گذار الکترونها به دره های بالاتر نوار رسانش است. همچنین زمان واهلش overshoot هر دو ترکیب در حدود 3/0 پیکو ثانیه است. در گام بعد دیود و مسفت اکسید روی شبیه سازی شده اند. چون تهیه اکسید روی نوع p مشکل است در ساخت قطعات الکترونیکی اکسید روی از پیوندگاههای n-n+ استفاده می شود. به همین دلیل دیود n+-n-n+ اکسید روی شبیه سازی شده و با دیود مشابه نیترید گالیم مقایسه شده است. تاثیر ولتاژها و دماهای متفاوت بر ترابرد الکترون به ویژه در طول کانال فعال n بررسی شده است. در محدوده ولتاژهای مورد بررسی (0 تا 5 ولت) مشاهده می شود که بر خلاف دیود گالیم آرسناید که در مرز کانال فعال با آند گذار به دره های بالاتر و پس پراکندگی منجر به کاهش سرعت سوق می شود در مورد اکسید روی تنها پس پراکندگی از مرز، سرعت سوق را کاهش می دهد. در نهایت مسفت n+-n-n+ به کمک نرم افزار ارشمیدس شبیه سازی شده است و ترابرد الکترون در ولتاژهای متفاوت گیت و درین با هم مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند که رفتار ترابرد الکترون ها در نزدیک مرزهای سورس- گیت و درین- گیت بسیار مشابه رفتار الکترون ها در مرزهای آند- ناحیه فعال و کاتد- ناحیه فعال در دیود n+-n-n+ است. به همین دلیل است که این دیود در کارهای شبیه سازی مورد توجه است و به عنوان پایه ای برای مطالعه قطعات پیچیده تر استفاده می شود. در تمام این موارد، نتایج ما نشان می دهند که مقدار سرعت بیشینه الکترونی در اکسید روی کمتر از نیترید گالیم است اما این سرعت بیشینه در میدانهای قوی تری رخ می دهد. البته این تفاوت زیاد نیست. بنابراین در صورتی که بتوان اکسید روی ارزان قیمت از لحاظ تجاری را تولید کرد به نظر می رسد که بتوان از این تفاوت اکسید روی نسبت به نیترید گالیم صرفنظر کرد.

در این پایان نامه مسئله ترابرد الکترون ها در دو نیمرسانایinn وaln درحضور میدان های الکتریکی ضعیف با استفاده از حل معادله بولتزمن به روش برگشت پذیر مورد بررسی قرارگرفته است . نتایج این مطالعه نشان می دهد که درمیدان های الکتریکی ضعیف ( v/cm 104 ) ، تنها الکترون های واقع در دره مرکزی? در ترابرد الکترون ها سهیم می باشند و گذارهای بین دره ای و بین نواری وجود ندارد ، درحالیکه در میدان های الکتریکی قوی ،الکترون های واقع در دره های مجاور نیز در ترابرد الکترون ها شرکت می کنند و گذارهای بین دره ای و بین نواری نیز صورت می پذیرد . در واقع در میدان های الکتریکی قوی ، الکترون های واقع در دره مرکزی? می توانند انرژی لازم برای رفتن به دره های دیگر را کسب نمایند. در بررسی ساختارنواری و تأثیر آن برخواص ترابرد الکترون ها از نظریه کین ، استفاده شده است. همچنین در این کار پراکندگی های ناشی از فونون های آکوستیکی و اپتیکی قطبی ، پتانسیل تغییر شکل شبکه ، اثرپیزو الکتریک ، ناخالصیهای یونیزه نیز بررسی شده است . بستگی تحرک پذیری به دما و همچنین تراکم الکترون ها نیز در دو نیمرسانایinn وaln مورد بررسی قرار گرفته است .

با مطالعه خواص ترابردی، مقاومت الکتریکی، توان گرما الکتریسیته، اثر هال و شبه گاف می توان به چگونگی ساز و کار ابررسانایی در کوپراتها پی برد. مقاومت الکتریکی و شبه گاف موضوعات مورد بحث در این پایان نامه می باشد. ترکیبات مورد مطالعه بس بلورهای ؟ و ؟ با غلظت آلایشی x در بازه 0.30 >x>0/0 می باشند. در فصل اول خواص عمومی حالت ابررسانایی، در فصل دوم ساختار ترکیبات 123 و جانشانی عناصر مختلف در این ساختار، در فصل سوم مقاومت الکتریکی، توان گرماالکتریسیته و پدیده شبه گاف و مدل پدیده شناختی جفت پلارونی مورد مطالعه قرار می گیرند. در فصل چهارم چگونگی ساخت نمونه ها و روشهای کلی اندازه گیری تعیین ساختار بررسی می شوند. در فصل پنجم نحوه اندازه گیری مقاومت الکتریکی بیان می گردد و نتایج اندازه گیری های مختلف مورد مطالعه قرار می گیرد، که حاوی نکات زیر می باشد. با افزایش غلظت آلایشpr پارامتر b شبکه افزایش و پارامتر aشبکه تا غلظت (15/0=x) اندکی کاهش می یابد و در x های بیشتر تقریباً ثابت است، و پارامتر c و حجم سلول اولیه کاهش می یابند. با افزایش غلظت آلایش la پارامتر a شبکه افزایش و پارامتر b و c و حجم سلول اولیه کاهش می یابند. افزایش غلظت آلایش در هر دو ترکیب منجر به افزایش مقاومت الکتریکی و توان گرماالکتریسیته می شود و همچنین باعث کاهش دمای بحرانی، افزایش دمای شبه گاف، کاهش تراکم حفره ها در صفحات cao2 و در نتیجه کاهش خاصیت فلزی می شود. نمودار فاز دو ترکیب مانند نمودار فاز سایر ترکیبات 123- re است. و نشان می دهد که افزایش غلظت آلایش در هر دو ترکیب باعث تخلیه بیشتر چگالی حالتهای الکترونی در نزدیکی تراز فرمی و در نتیجه سبب افزایش پهنای شبه گاف می شود. مدل جفت پلارونی داده های تجربی مقاومت الکتریکی هر دو ترکیب را به خوبی توصیف می کند و نشان می دهد که با افزایش غلظت آلایش تمایل به جایگزیدگی حاملها افزایش مییابد. در نتیجه جایگزیدگی حاملها یکی از عوامل موثر جهت کاهش دمای بحرانی این ترکیبات است.

چکیده ندارد.

در این پایان نامه، نانوساختارهای لایه نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی فلوئور وآلومینیم، به روش شیمیایی اسپری پایرولیزیز در دمای ثابت c°450 تهیه شدند. اثر افزایش ناخالصی فلوئور و آلومینیوم با درصدهای مختلف، روی ویژگی های ساختاری،الکتریکی و اپتیکی اکسید وانادیوم بررسی شد. طرح پراش پرتو x به دست آمده از لایه های نازک، حضور فازهای اکسید وانادیوم را تائید می کند. تصاویر sem نشان دادند که دانه ها میله ای شکل و کروی بودند که با افزایش ناخالصی اندازه دانه ها به طور کلی کاهش یافت. نتایج eds نیز وجود فلوئور و آلومینیوم را در ساختار لایه های نازک وانادیوم با ناخالصی های فوق، تائید می کند. جایگزینی اتم های فلوئور و آلومینیوم در ساختار وانادیوم موجب شده تا قله های جذب در طیف به سمت عدد موج های بزرگتر جابجا شوند. همچنین، طیفuv-vis تهیه شده از لایه های نازک و نتایج مربوط به آن ها نشان می دهد که با افزایش ناخالصی فلوئور و آلومینیوم در ساختار اکسید وانادیوم جذب اپتیکی کاهش و گاف انرژی نانوساختارها افزایش می یابد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

هدف این پایان نامه،بررسی خواص ترابری الکترون درنیم رساناهای4h-sic و6h-sic درحد میدان های الکتریکی شدید بااستفاده از روش مونت کارلو می باشد. درمیدان های الکتریکی ضعیف ،تنهاالکترون های واقع دردره مرکزی گامادرترابردالکترون هاسهیم اند وگذارهای بین دره ای وبین نواری وجودندارند.درحالیکه درمیدان های الکتریکی قوی،الکترون های واقع دردره های مجاورنیزدرترابرد الکترون ها نقش دارندوگذارهای بین دره ای وبین نواری نیزصورت می گیرد، زیرا درمیدان های الکتریکی قوی،الکترون های واقع دردره مرکزی می توانندانرژی لازم برای رفتن به دره های دیگرراکسب نمایند. دربررسی ساختارنواری وتاثیرآن برخواص ترابرد الکترون هاازنظریه کین ،استفاده شده است.این موضوع باعث غیرسهموی شدن نوار رسانش می شود.ونیز دراین پایان نامه از مدل سه دره ای در ساختار نواری باسطوح انرژی بیضی گون استفاده شده است . دراین پایان نامه پراکندگی های ناشی ازفونون های آکوستیکی و فونون های اپتیکی قطبی ،پتانسیل تغییر شکل شبکه ،اثرپیزوالکتریک،ناخالصی های یونیزه درنظرگرفته شده است.درهرکدام از این موارد، ازنظریه اختلال وابسته به زمان برای محاسبه آهنگ پراکندگی استفاده شده است. با استفاده ازشبیه سازی مونت کارلو ، سرعت سوق الکترون ها ونیز درصداشغال دره ها توسط الکترون ها برای نیم رساناهای 4h-sic و6h-sic درحدمیدان های الکتریکی قوی بررسی شده است ونیز برخی عوامل موثر برسرعت سوق، بررسی شده است. همچنین بستگی تحرک پذیری به دما وتراکم الکترون ها هم بررسی شده است.

هسته های سنگین به علت ناپایداری به صورت های مختلف تشعشع می کند، که اثرات سوء این پرتوها برای سلامتی انسان کاملا مشخص شده است. لذا آشکارسازی این پرتوها اهمیت زیادی دارد. gaas یک آشکارساز نیمرسانا می باشد، که مطالعه و بررسی آن اهمیت دارد.پس از انتخاب مناسب آشکارسازدر یک حوزه کاربردی، نوبت حفاظت این بلورها در مقابل اثرات زیان بار و مخرب این تابش ها می باشد. تا با توجه به مراحل و مشکلات مربوط به رشد بلور و هزینه ی بالای تولید آشکارسازها، اقدامات لازم جهت ممانعت از تباهی بلورها صورت گیرد. اما حفاظت بلورها، بدون شناخت آسیب های ناشی از اثرات تابش های مختلف بر روی بلورها ممکن نمی باشد. بر این اساس، در این پژوهش آسیب های ناشی از نوترون ها بر بلور gaas بر اساس مدل کین چین پیس و nrt توسط کد مونت کارلوی mcnp و با استفاده از کد کامپیوتری کین چین پیس و nrt مورد بررسی قرار گرفته است. این اثرات شامل جابجایی های اتمی و فعال سازی بلوری توسط نوترون های چشمه های مختلف می باشد. با استفاده از کد کامپیوتری کین چین پیس و nrt و به کمک کد مونت کارلوی mcnp آهنگ جابجایی های اتمی در اثر برخورد با آنها محاسبه شده است. انرژی ذخیره شده در بلور gaas توسط کد mcnp برای هندسه های مختلف بلور محاسبه شده است. و سپس، آهنگ جابجایی اتم های بلور با استفاده از برنامه ی کامپیوتری، که به زبان فرترن برای مدل های کین چین پیس و nrt نوشته شده، برآورد گردیده است.

آشکارسازهای نیم رسانا در اثر یونش ناشی از تابش ورودی به آنها، پرتوها را آشکارسازی می کنند و به علت قدرت تفکیک انرژی بسیار بالا، حائز اهمیت هستند. از این میان، آشکارسازهایsi(li) برای آشکارسازی پرتوهای ایکس و گامای کم انرژی به کار می روند. گاهی ممکن است این آشکارساز در میدان آمیخته نوترون – فوتون به کار برده شود. بنابراین مهم است که تخریب نوترون در این بلور برآورد شود. بر این اساس در این تحقیق، مقدار انرژی ذخیره نوترون در آشکارسازهایsi(li) با اندازه های مختلف، بوسیله کد mcnp-4c محاسبه شده است. همچنین یک برنامه فرترن بر پایه مدل های کین چین - پیس و nrt نوشته ایم که با استفاده از انرژی ذخیره شده، تعداد جابجایی های اتمی در کریستال بوسیله نوترون های سریع را محاسبه می کند. تعداد جابجایی های اتمی مستقیما به انرژی چشمه نوترونی و هندسه چشمه - آشکارساز وابسته است. نتایج بدست آمده در این تحقیق برای حفاظ گذاری بلور ها و برآورد عمر مفید آنها و ... کاربرد دارد.