مشخصات این فایل
عنوان: مقایسه چگالی حالت ها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 31
این مقاله درمورد مقایسه چگالی حالت ها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی می باشد .
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله مقایسه چگالی حالت ها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی
1 آنالیز طیف گسیلی
به فرایندی که طی آن، مادّه نورتاب از حالت برانگیخته به حالت پایه باز گردد و نورتابی کند(فوتون ساطع کند) لومینسانس[1] گویند. تابشگرهای لومینسانس بر اساس چشمهای که انرژی برانگیختگیشان را تأمین میکند به فوتولومینسانس، کمولومینسانس، الکترولومینسانس و سونولومینسانس دستهبندی میگردند. در این تقسیمبندی، انرژی برانگیختگیِ نمونه به ترتیب از فوتون، واکنش شیمیائی، میدان الکتریکیِ اعمالی و امواج صوتی تأمین میگردد[82].
تکنیک فوتولومینسانس[2] (که نمونه توسط طول موج مناسب تحریک شده و نور گسیلی مورد مطالعه قرار میگیرد) از تکنیکهائی است که به دلیل غیرمخرّب بودن، بینیازی به آمادهسازی نمونه و حسّاسیّت بسیار زیاد، در فیزیک نیمرساناها پرکاربرد است و اطلاعات دقیقی از ناخالصیها و نواقص بلوری مواد بدست میدهد[83].در این پایاننامه بوسیله این تکنیک، خواص نورتابی نیمرساناهای نانواندازهی آلائیده و غیر آلائیده مورد مطالعه قرار میگیرد. .....(ادامه دارد)
2 نورتابی نانوذرّات نیمرسانا
دامهای عمیق و دامهای کم عمق: بلور را هنگامی کامل گویند که اتمها(یونها) به صورت آرایههای سهبعدی تکرار شونده، همهی فضا را اشغال کنند امّا مطالعات XRD و استفاده از میکروسکوپ الکترونی، نشان داده است که وجود نواقص در بلورها امری رایج میباشد. ناهنجاریهائی که به انتهای نامنظم سطح نسبت داده میشود، بدیهیترین نقصی است که در نانوذرّات وجود دارد. به خاطر کوچک بودن نانوذرّات، نواقص سطحی به راحتی در سطح آنها شکل میگیرد. همچنین ممکن است نواقصی که از عیوب ساختاری، پیوندهای آویزان[1] و مواد جاذبِ سطوح ناشی میشوند هم در نانوذرّات وجود داشته باشد. در این پایاننامه علاوه بر تولید نانوذرّات CdS، این نانوذرّات با نیکل نیز آلایش داده شدهاند که این کار، نقص ناخالصی را به دیگر ناهنجاریهای نانوذرّات اضافه کرده است.
به طور کلی، انرژی ناشی از تشکیل ناهنجاریهای شبکه، ترازهائی را در ناحیه ممنوعهی بلور ایجاد میکند. هر ناهنجاری، ترازهای ویژه خود را دارد. همچنین مکان این ترازها به اندازه و ساختار سطحی نانوذرّات وابسته است. در صورتی که این ترازها نزدیک نوار ظرفیت و یا رسانش باشند به ترتیب به ترازهای پذیرنده و دهنده هم معروف هستند. آلایش نانوذرّات با برخی عناصر واسطه، باعث ایجاد تراز دهنده و پذیرنده در منطقهی گاف نواری میشود. " براس" در شکل زیر ضمن مقایسهی بین نوارهای انرژی نیمرسانای حجیم با ترازهای گسستهی نانوذرّات، وضعیت .....(ادامه دارد)
2 اصول طیف سنجی جذب نوری نیمرساناها
وقتی که تابش مداومی از یک مادّه شفاف عبور کند بخشی از آن، جذب مادّه میشود. هر چه تعداد مولکولهای جاذب بیشتر باشند، شدّت جذب نیز بیشتر میشود. جذب تابش الکترومغناطیس در ناحیهی ماوراء بنفش- مرئی، انتقالات بین ترازهای انرژی الکترونی را باعث میشود.
طیف جذبیِ اتمها در فاز بخار، به دلیل گسسته بودن ترازهای اتمی، از خطوط بسیار تیز تشکیل شده که به معنای انتقال الکترون بین دو تراز انرژی کاملاً مجزا و جذب نشدن فوتون در بسیاری از طول موجها است. نیمرساناهای(مواد) حجیم بر خلاف اتمها، دارای حالات برانگیختة ارتعاشی و چرخشی بسیاری هستند. یک نیمرسانای حجیم قادر است که برانگیختگی الکترونی، ارتعاشی و چرخشی را بطور همزمان انجام دهد. بنابراین انتقالات فراوانی از ترکیب این ترازها در مقابل یک الکترون قرار دارد که هر کدام تفاوت اندکی با دیگری دارند. فواصل میان این خطوط انتقالی به قدری اندک است که طیف سنج، قادر به تفکیک آنها از یکدیگر نیست و لذا دستگاه، مجموعهای از انتقالات را به صورت یک نوار جذب ارائه میکند[83]. .....(ادامه دارد)
1 اصول XRD
پرتوهای ایکس شامل امواج الکترومغناطیس با طول موج حدود 1 هستند. بلورهائی که آرایش اتمی منظم و ثابت شبکه حدّود 1 دارند، میتوانند به عنوان توریهای پراش پرتو ایکس به کار روند. هنگامی که پرتو ایکس با اتمهای یک جامد بلورین برخورد میکند از هر اتم امواجی تولید میشود که در تمام جهات تابش میکنند. موج برآیند، تداخل بین تمام مراکز پراکننده است. اتمهای واقع بر هر صفحه بلور، در برابر موج فرودی همانند آیینة نیم نقره اندود عمل میکنند. یعنی بخشی از موج را باز میتابانند و بقیه را عبور میدهند. منطقی است که به جای بررسی تداخل بین تمام امواج پراکنده شده، تداخل بین امواجی که از صفحات موازی براگ بازتابیده شدهاند بررسی شوند. شرط آنکه امواج بازتابیده از صفحات براگِ موازی و مجاور، تداخل سازنده داشته باشند به صورت روبرو است که آن را شرط براگ گویند. .....(ادامه دارد)
2-2-2-1 طیف سنج ماوراء بنفش – مرئی
دستگاه طیف سنج ماوراء بنفش – مرئی از منبع نور، تکفام ساز، آشکارکننده و سلول حاویِ نمونه تشکیل شده است. لامپ دوتریم، ناحیة ماوراء بنفش و لامپ تنگستن، طول موجهای ناحیة مرئی طیف را تابش میکند. سلول، از مادّه شفاف در برابر تابش الکترومغناطیس ساخته شده است. تکفام ساز، توری پراشی است که طول موجهای تشکیل دهندهی پرتو را در جهتهای مختلف منتشر میکند. مجموعهای از روزنهها، طول موج مورد نظر را بر روی سلول حاوی نمونه متمرکز میسازند. آشکارساز، شدّت نور خروجی از سلول را ثبت میکند.
در آزمایشهای فصل سوّم و چهارم، طیف سنجی جذب نوریِ نانوذرّات کلوئیدی در ناحیهی 200 تا 500 نانومتر انجام میشود. قبل از انجام عملیات طیف سنجی، اپراتور، با اندازهگیری جذب .....(ادامه دارد)
بخشی از فهرست مطالب مقاله مقایسه چگالی حالت ها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی
مقدمه
مقایسه چگالی حالت¬های نیم¬رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی
محاسبه چگالی حالت¬ها در لایه¬های نازک نیم¬رسانا
چگالی حالت¬ها در نانو سیم¬ها
چگالی حالت¬ها در یک نقطه کوانتومی
ابزارهای تحلیل نانوذرّات
آنالیز طیف گسیلی
اصول نورتابی
نورتابی نانوذرّات نیم¬رسانا
قفل سیستم
آنالیز طیف جذب نوری
2-2-2-1 طیف سنج ماوراء بنفش – مرئی
اصول طیف سنجی جذب نوری نیم¬رساناها
تخمین اندازه ذرّات با استفاده از تقریب جرم مؤثر
آنالیز طیف پراش اشعه¬ی ایکس
اصول XRD
پهن شدن قلّه¬های XRD برای نانوذرّات
2-2-٣-3 تخمین اندازه ذرّات با استفاده از XRD
2-2-4 میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)
2-2-5 مغناطومتر نیروی گرادیان متناوب (AGFM)
دانلود مقاله مقایسه چگالی حالت ها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی
