دانلود پایان نامه نانو لوله های کربنی و بررسی آنها

دانلود پایان نامه نانو لوله های کربنی و بررسی آنها

بررسی تئوری و عددی نانو لوله های کربنی به عنوان یک کانال در ترانزیستورهای اثر میدانی
چکیده:
پس از کشف نانولوله¬های کربنی توسط ایجیما و همکارانش بررسی¬های بسیار زیادی بر روی این ساختارها در سایر علوم انجام شده است. این ساختارها به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و الکتریکی که از خود نشان داده¬اند جایگزین مناسبی برای سیلیکون و ترکیبات آن در قطعات الکترونیکی خواهند شد. در اینجا به بررسی خواص الکتریکی نانولوله¬های کربنی زیگزاگ که به عنوان یک کانال بین چشمه و دررو قرار داده شده پرداختیم و نحوه¬ی توزیع جریان در ترانزیستور¬های اثر میدانی را در شرایط دمایی و میدان¬های مختلف بررسی کرده ایم. از آنجایی که سرعت خاموش و روشن شدن ترانزیستور برای ما در قطعات الکترونیکی و پردازنده¬های کامپوتری از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است، انتخاب نانولوله¬ای که تحرک پذیری بالایی داشته باشد بسیار مهم است. نتایج بررسی¬ها نشان می¬دهد تحرک پذیری الکترون در نانولوله¬¬های کربنی متفاوت به ازای میدان¬های مختلفی که در طول نانولوله¬ها اعمال شود، مقدار بیشینه¬ای را خواهد گرفت. بنا بر این در طراحی ترانزیستورها با توجه به مشخصه¬های هندسی ترانزیستور و اختلاف پتانسیلی که بین چشمه و دررو آن اعمال می¬شود باید نانولوله¬ای را انتخاب کرد که تحرک پذیری مناسبی داشته باشد.
واژه های کلیدی
نانولوله¬ی کربنی، ترانزیستور اثر میدانی، مدل ثابت نیرو ، تحرک¬پذیری الکترون

فهرست مطالب

مقدمه ۱
فصل اول ۳
مقدمهای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربرهای آن ۳
۱-۱ مقدمه ۳
۱-۲ گونه های مختلف کربن در طبیعت ۴
۱-۲-۱ کربن بیشکل ۴
۱-۲-۲ الماس ۴
۱-۲-۳ گرافیت ۵
۱-۲-۴ فلورن و نانو لولههای کربنی ۵
۱-۳ ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید نیمرسانا و ترانزیستور های اثرمیدانی نانولولهی کربنی ۸
فصل ۲ ۱۱
بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولولههای کربنی ۱۱
۲-۱ مقدمه ۱۱
۲-۲ ساختار الکترونی کربن ۱۲
۲-۲-۱ اربیتال p2 کربن ۱۲
۲-۲-۲ روش وردشی ۱۳
۲-۲-۳ هیبریداسون اربیتالهای کربن ۱۵
۲-۳ ساختار هندسی گرافیت و نانولولهی کربنی ۱۹
۲-۳-۱ ساختار هندسی گرافیت ۱۹
۲-۳-۲ ساختار هندسی نانولولههای کربنی ۲۲
۲-۴ یاختهی واحد گرافیت و نانولولهی کربنی ۲۶
۲-۴-۱ یاختهی واحد صفحهی گرافیت ۲۶
۲-۴-۲ یاخته واحد نانولولهی کربنی ۲۷
۲-۵ محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولولهی کربنی ۲۹
۲-۵-۱ مولکولهای محدود ۲۹
۲-۵-۲ ترازهای انرژی گرافیت ۳۱
۲-۵-۳ ترازهای انرژی نانولولهی کربنی ۳۳
۲-۵-۴ چگالی حالات در نانولولهی کربنی ۳۷
۲-۶ نمودار پاشندگی فونونها در صفحهی گرافیت و نانولولههای کربنی ۳۸
۲-۶-۱ مدل ثابت نیرو و رابطهی پاشندگی فونونی برای صفحهی گرافیت ۳۹
۲-۶-۲ رابطهی پاشندگی فونونی برای نانولولههای کربنی ۴۶
فصل ۳ ۴۸
پراکندگی الکترون فونون ۴۸
۳-۱ مقدمه ۴۸
۳-۲ تابع توزیع الکترون ۴۹
۳-۳ محاسبه نرخ پراکندگی کل ۵۳
۳-۴ شبیه سازی پراکندگی الکترون فونون ۵۶
۳-۶ ضرورت تعریف روال واگرد ۵۹
فصل ۴ ۶۲
بحث و نتیجه گیری ۶۲
۴-۱ مقدمه ۶۲
۴-۲ نرخ پراکندگی ۶۲
۴-۳ تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی ۶۴
۴-۴ بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون ۶۶
۴-۴-۱ بررسی توزیع سرعت در نانولولههای زیگزاگ نیمرسانا ۶۶
۴-۴-۲ بررسی جریان الکتریکی در نانولولههای زیگزاگ نیمرسانا ۶۸
۴-۴-۳ بررسی مقاومت نانولولههای زیگزاگ نیمرسانا ۶۸
۴-۴-۳ بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولولههای زیگزاگ نیمرسانا ۶۹
نتیجه گیری ۷۱
پیشنهادات ۷۲
ضمیمهی (الف) توضیح روال واگرد. ۷۳
منابع ۷۵
چکیده انگلیسی ۷۸

فهرست شکل¬ها

شکل۱-۱٫ گونه¬های مختلف کربن ۶
شکل ۱-۲٫ ترانزیستور اثر میدانی ۹
شکل ۱-۳٫ ترانزیستور نانولوله¬ی کربنی ۱۰
شکل ۲-۱٫ اربیتال ۱۵
شکل ۲-۲٫ هیبرید ۱۷
شکل ۲-۳٫ ساختار ۱۸
شکل ۲-۴٫ شبکه گرافیت ۲۱
شکل ۲-۵٫ یاخته¬ی واحد گرافیت ۲۱
شکل۲-۶٫ یاخته¬ی واحدنانولوله¬ی کربنی ۲۳
شکل ۲-۷٫ گونه¬های متفاوت نانولوله¬های کربنی ۲۵
شکل ۲- ۸٫ تبهگنی خطوط مجاز در نانولوله¬ی کربنی ۳۶
شکل ۲-۹٫ مؤلفه¬های ماتریس ثابت نیرو ۴۳

فهرست جدول¬ها

عنوان صفحه
جدول ۲-۱ عناصر ماتریس ثابت نیرو ۴۳

فهرست نمودارها

عنوان صفحه

نمودار ۲-۱٫ نوار انرژی الکترونی گرافیت ۳۳
نمودار ۲-۲٫ نوار انرژی الکترونی نانولوله¬ی کربنی ۳۶
نمودار ۲-۳٫ چگالی حالات در نانولوله¬ی کربنی ۳۸
نمودار ۲-۴٫ نوار سه بعدی انرژی فونونی گرافیت ۴۵
نمودار ۲-۵٫ نوار انرژی فونونی در راستای خطوط متقارن منطقه اول بریلوئن ۴۵
نمودار ۲-۶٫ نوار انرژی فونونی نانولوله¬ی کربنی ۴۷
نمودار ۳-۱٫ سطح فرمی در نانولوه¬های کربنی ۵۴
نمودار ۳-۲٫ منطقه¬ی تکرار شونده در نانولوله¬های کربنی ۶۰
نمودار ۳-۳٫ نقاط متقارن در مسئله پراکندگی ۶۱
نمودار ۴-۱٫ نرخ پراکندگی در دو نانولوله¬ی زیگزاگ و ۶۳
نمودار ۴-۲٫ وابستگی دمایی نرخ پراکندگی ۶۳
نمودار۴-۳٫ تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله¬ی ۶۴
نمودار۴-۴٫ تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله¬ی ۶۵
نمودار ۴-۵٫ وابستگی سرعت میانگین الکترون به دما در نانولوله¬ی کربنی ۶۷
نمودار ۴-۶٫ توزیع سرعت در نانولوله¬های زیگزاگ ۶۷
نمودار ۴-۷٫ نمودار جریان ولتاژ در مورد نانولوله¬های زیگزاگ ۶۸
نمودار ۴-۸٫ مقاومت نانولوله¬های مختلف ¬ ۶۹
فهرست پیوست¬ها

پیوست الف: توضیح روال واگرد ۷۳
چکیده انگلیسی ۷۸

(( جهت دانلود فایل کلیک نمایید ))

دانلود گزارش کاراموزی...