1,128 views
عنوان :
تعداد صفحات : ۳۲
نوع فایل : ورد و قابل ویرایش
مقاله حاضر در ابتدا، به مطالعات در مورد نانوساختارها یعنی “مقایسه چگالی حالتها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی” ارائه
می شود. از آنالیزهای طیف گسیلی، جذب نوری، پراش اشعهی ایکس، میکروسکوپ الکترونی و مغناطومتر نیروی گرادیان برای مطالعه خواص نانوذرّات تولیدی استفاده خواهد شد. از آنجا که تحلیل نتایج این آنالیزها در فاز نانو با فاز تودهای تفاوت دارد، داشتن درک کامل از پشتوانه نظری آنها ضروی میباشد. برای مثال هنگامی که در نقش پراش اشعه ایکس نانوذرّات، بر خلاف مواد حجیم، قلّههای پهن مشاهده میشوند، بدون آگاهی از پشتوانهی نظری این پدیده، نمیتوان ساختار بلوری نانوبلورهای تولیدی را تشخیص داد. بنابراین در ادامه از برخی فرمولها برای محاسبه اندازه ذرّات استفاده خواهد شد که در این مقاله معرفی میشوند.
واژه های کلیدی: چگالی حالتها ، نیمرساناهای حجیم، لایههای نازک نیمرسانا، نانو سیمها، نقطه کوانتومی، طیف گسیلی، جذب نوری، پراش اشعهی ایکس، میکروسکوپ الکترونی
مقدمه ۳
۲-۱-۱ محاسبه چگالی حالتها در نیمرساناهای حجیم ۳
۲-۱-۲ محاسبه چگالی حالتها در لایه های نازک نیمرسانا ۷
۲-۱-٣ چگالی حالتها در نانو سیمها ۱۰
۲-۱-۴ چگالی حالتها در یک نقطه کوانتومی ۱۱
۲-۲ ابزارهای تحلیل نانوذرّات ۱۲
۲-۲-۱ آنالیز طیف گسیلی ۱۲
۲-۲-۱-۱ اصول نورتابی ۱۳
۲-۲-۱-۲ نورتابی نانوذرّات نیمرسانا ۱۵
۲-۲-۱-۳ قفل سیستم ۱۹
۲-۲-۲ آنالیز طیف جذب نوری ۱۹
۲-۲-۲-۱طیف سنج ماوراء بنفش – مرئی ۲۰
۲-۲-۲-۲ اصول طیف سنجی جذب نوری نیمرساناها ۲۰
۲-۲-۲-٣ تخمین اندازه ذرّات با استفاده از تقریب جرم مؤثر ۲۳
۲-۲-۳ آنالیز طیف پراش اشعهی ایکس ۲۶
۲-۲-٣-۱ اصول XRD ۲۶
۲-۲-٣-۲ پهن شدن قلّه های XRD برای نانوذرّات ۲۷
۲-۲-٣-۳ تخمین اندازه ذرّات با استفاده از XRD ۲۹
۲-۲-۴ میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) ۳۰
۲-۲-۵ مغناطومتر نیروی گرادیان متناوب(AGFM) ۳۱
محققان زیادی در سراسر جهان، به مطالعهی نظری و آزمایشگاهی خواص ریزساختارهای اشتغال دارند. اگرچه حجم گزارشها از دستاوردهای آزمایشگاهی در مقایسه با تحقیقات بنیادی بسیار بیشتر است امّا با در اختیار گرفتن کامپیوترهای با قدرت پردازش بالا، مطالعات نظری در مورد نانوساختارها نیز در حال افزایش میباشد. با وجود اینکه در این پایاننامه، بیشتر بر کارهای آزمایشگاهی تمرکز شده، لیکن در ابتدای این فصل، یکی از مطالعات ساده نظری در مورد نانوساختارها یعنی “مقایسه چگالی حالتها در نیم رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی” ارائه
می شود. سپس در ادامه، مبانی آنالیزهائی که در فصلهای آینده از آنها برای مطالعه خواص نانوذرّات بهره گرفته میشود به طورخلاصه معرفی خواهند شد.
هر الکترون با بردار موج و اسپین S میتواند حالتهای ممکن انرژی که با نشان داده میشوند را با احتمال بین صفر و یک اشغال کند. چون مطابق اصل طرد پائولی، هر حالت کوانتومی حدّاکثر توسط یک فرمیون اشغال میگردد. تابع توزیع احتمال متناظر با این، توزیع مشهور فرمی دیراک است:
چون تابع توزیع به اسپین بستگی ندارد، میتوان نوشت. پارامتر پتانسیل شیمیائی است که در دمای صفر درجه با انرژی فرمی برابر است. در این دما تابع فرمی به صورت زیر تبدیل میشود.
در صورتی که احتمال اشغال تمامی حالتهای ممکن با هم جمع شوند، به دلیل اینکه در هر حالت حدّاکثر یک الکترون میتواند وجود داشته باشد، تعداد کلّ ذرّات N در سیستم برابر است با:
مقدار پتانسیل شیمیائی به گونهای است که در هر دما و انرژی، معادلهی بالا صادق باشد. چگالی حالتها را میتوان با کاربرد معادلهی شرودینگر برای الکترونهای غیر اندرکنشی به دست آورد.
جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .