دانلود رایگان پایان نامه بررسی تئوری و عددی نانولوله 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. بنابراین 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.

فهرست مطالب

مقدمه
فصل اول
مقدمه ای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربرهای آن
1-1 مقدمه
1-2 گونه های مختلف کربن در طبیعت
1-2-1 کربن بیشکل
1-2-2 الماس
1-2-3 گرافیت
1-2-4 فلورن و نانو لوله های کربنی
1-3 ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید – نیمرسانا و ترانزیستور های اثرمیدانی نانولوله ی کربنی
فصل دوم
بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولوله های کربنی
2-1 مقدمه
2-2 ساختار الکترونی کربن
2-2-1 اربیتال p2 کربن
2-2-2 روش وردشی
2-2-3 هیبریداسون اربیتالهای کربن
2-3 ساختار هندسی گرافیت و نانولوله ی کربنی
2-3-1 ساختار هندسی گرافیت
2-3-2 ساختار هندسی نانولوله های کربنی
2-4 یاخته ی واحد گرافیت و نانولوله ی کربنی
2-4-1 یاخته ی واحد صفحه ی گرافیت
2-4-2 یاخته واحد نانولوله ی کربنی
2-5 محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولوله ی کربنی
2-5-1 مولکولهای محدود
2-5-2 ترازهای انرژی گرافیت
2-5-3 ترازهای انرژی نانولوله ی کربنی
2-5-4 چگالی حالات در نانولوله ی کربنی
2-6 نمودار پاشندگی فونونها در صفحهی گرافیت و نانولوله های کربنی
2-6-1 مدل ثابت نیرو و رابطه ی پاشندگی فونونی برای صفحه ی گرافیت
2-6-2 رابطه ی پاشندگی فونونی برای نانولوله های کربنی
فصل سوم
پراکندگی الکترون فونون
3-1 مقدمه
3-2 تابع توزیع الکترون
3-3 محاسبه نرخ پراکندگی کل
3-4 شبیه سازی پراکندگی الکترون – فونون
3-6 ضرورت تعریف روال واگرد
فصل چهارم
بحث و نتیجه گیری
4-1 مقدمه
4-2 نرخ پراکندگی
4-3 تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی
4-4 بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون
4-4-1 بررسی توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا
4-4-2 بررسی جریان الکتریکی در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا
4-4-3 بررسی مقاومت نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا
4-4-3 بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا
نتیجه گیری
پیشنهادات
ضمیمه ی (الف) توضیح روال واگرد
منابع
چکیده انگلیسی