تحقیق بررسی نانو لوله های کربنی و اثر میدانی نانو لوله ها

تحقیق بررسی نانو لوله های کربنی و اثر میدانی نانو لوله ها ۸۶ص فرمت WORD

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 ترانزیستورهای 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 میدانهای مختلفی که در طول نانولوله ها اعمال شود، مقدار بیشینهای 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 میشود باید نانولوله ای را انتخاب کرد که تحرک پذیری مناسبی داشته باشد.
واژه های کلیدی
نانولولهی کربنی، ترانزیستور اثر میدانی، مدل ثابت نیرو ، تحرک¬پذیری الکترون

فهرست مطالب

مقدمه 1
فصل اول 3
مقدمهای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربرهای آن 3
1-1 مقدمه 3
1-2 گونه های مختلف کربن در طبیعت 4
1-2-1 کربن بیشکل 4
1-2-2 الماس 4
1-2-3 گرافیت 5
1-2-4 فلورن و نانو لولههای کربنی 5
1-3 ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید - نیمرسانا و ترانزیستور های اثرمیدانی نانولولهی کربنی 8
فصل 2 11
بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولولههای کربنی 11
2-1 مقدمه 11
2-2 ساختار الکترونی کربن 12
2-2-1 اربیتال p2 کربن 12
2-2-2 روش وردشی 13
2-2-3 هیبریداسون اربیتالهای کربن 15
2-3 ساختار هندسی گرافیت و نانولولهی کربنی 19
2-3-1 ساختار هندسی گرافیت 19
2-3-2 ساختار هندسی نانولولههای کربنی 22
2-4 یاختهی واحد گرافیت و نانولولهی کربنی 26
2-4-1 یاختهی واحد صفحهی گرافیت 26
2-4-2 یاخته واحد نانولولهی کربنی 27
2-5 محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولولهی کربنی 29
2-5-1 مولکولهای محدود 29
2-5-2 ترازهای انرژی گرافیت 31
2-5-3 ترازهای انرژی نانولولهی کربنی 33
2-5-4 چگالی حالات در نانولولهی کربنی 37
2-6 نمودار پاشندگی فونونها در صفحهی گرافیت و نانولولههای کربنی 38
2-6-1 مدل ثابت نیرو و رابطهی پاشندگی فونونی برای صفحهی گرافیت 39
2-6-2 رابطهی پاشندگی فونونی برای نانولولههای کربنی 46
فصل 3 48
پراکندگی الکترون فونون 48
3-1 مقدمه 48
3-2 تابع توزیع الکترون 49
3-3 محاسبه نرخ پراکندگی کل 53
3-4 شبیه سازی پراکندگی الکترون – فونون 56
3-6 ضرورت تعریف روال واگرد 59
فصل 4 62
بحث و نتیجه گیری 62
4-1 مقدمه 62
4-2 نرخ پراکندگی 62
4-3 تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی 64
4-4 بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون 66
4-4-1 بررسی توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 66
4-4-2 بررسی جریان الکتریکی در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 68
4-4-3 بررسی مقاومت نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 68
4-4-3 بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولولههای زیگزاگ نیمرسانا 69
نتیجه گیری 71
پیشنهادات 72
ضمیمهی (الف) توضیح روال واگرد. 73
منابع 75
چکیده انگلیسی 78