عنوان پایان نامه: بررسی خواص الکتریکی نانولوله های کربنیفرمت فایل: WORDتعداد صفحات: 93شرح مختصر: 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 نحوهی توزیع جریان در ترانزیستورهای اثر میدانی را در شرایط دمایی و میدانهای 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 میدهد 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.فهرست مطالبمقدمه.. 1فصل اول.. 3مقدمهای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربرهای آن.. 31-1 مقدمه.. 31-2 گونه های مختلف کربن در طبیعت.. 41-2-1 کربن بیشکل.. 41-2-2 الماس.. 41-2-3 گرافیت.. 51-2-4 فلورن و نانو لوله های کربنی.. 51-3 ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید - نیمرسانا و ترانزیستور های اثرمیدانی نانولوله ی کربنی.. 8فصل 2.. 11بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولوله های کربنی.. 112-1 مقدمه.. 112-2 ساختار الکترونی کربن.. 122-2-1 اربیتال p2 کربن.. 122-2-2 روش وردشی.. 132-2-3 هیبریداسون اربیتالهای کربن.. 152-3 ساختار هندسی گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 192-3-1 ساختار هندسی گرافیت.. 192-3-2 ساختار هندسی نانولوله های کربنی.. 222-4 یاخته ی واحد گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 262-4-1 یاخته ی واحد صفحه ی گرافیت.. 262-4-2 یاخته واحد نانولوله ی کربنی.. 272-5 محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 292-5-1 مولکولهای محدود.. 292-5-2 ترازهای انرژی گرافیت.. 312-5-3 ترازهای انرژی نانولوله ی کربنی.. 332-5-4 چگالی حالات در نانولوله ی کربنی.. 372-6 نمودار پاشندگی فونونها در صفحه ی گرافیت و نانولوله های کربنی 382-6-1 مدل ثابت نیرو و رابطه ی پاشندگی فونونی برای صفحه ی گرافیت 392-6-2 رابطه ی پاشندگی فونونی برای نانولوله های کربنی.. 46فصل 3.. 48پراکندگی الکترون فونون.. 483-1 مقدمه.. 483-2 تابع توزیع الکترون.. 493-3 محاسبه نرخ پراکندگی کل.. 533-4 شبیه سازی پراکندگی الکترون – فونون.. 563-6 ضرورت تعریف روال واگرد.. 59فصل 4.. 62بحث و نتیجه گیری.. 624-1 مقدمه.. 624-2 نرخ پراکندگی.. 624-3 تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی.. 644-4 بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون 664-4-1 بررسی توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا.. 664-4-2 بررسی جریان الکتریکی در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 684-4-3 بررسی مقاومت نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا.. 684-4-3 بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 69نتیجه گیری.. 71پیشنهادات.. 72ضمیمهی (الف) توضیح روال واگرد... 73منابع.. 75چکیده انگلیسی.. 78 فهرست شکلهاشکل1-1. گونه های مختلف کربن6شکل 1-2. ترانزیستور اثر میدانی9شکل 1-3. ترانزیستور نانولوله ی کربنی10شکل 2-1. اربیتال . 15شکل 2-2. هیبرید . 17شکل 2-3. ساختار . 18شکل 2-4. شبکه گرافیت21شکل 2-5. یاخته ی واحد گرافیت21شکل2-6. یاخته ی واحدنانولوله ی کربنی23شکل 2-7. گونه های متفاوت نانولوله های کربنی25شکل 2- 8. تبهگنی خطوط مجاز در نانولوله ی کربنی36شکل 2-9. مؤلفه های ماتریس ثابت نیرو43 فهرست جدولها عنوان صفحهجدول 2-1 عناصر ماتریس ثابت نیرو43 فهرست نمودارها عنوان صفحه نمودار 2-1. نوار انرژی الکترونی گرافیت33نمودار 2-2. نوار انرژی الکترونی نانولوله ی کربنی36نمودار 2-3. چگالی حالات در نانولوله ی کربنی38نمودار 2-4. نوار سه بعدی انرژی فونونی گرافیت45نمودار 2-5. نوار انرژی فونونی در راستای خطوط متقارن منطقه اول بریلوئن45نمودار 2-6. نوار انرژی فونونی نانولوله ی کربنی47نمودار 3-1. سطح فرمی در نانولوله های کربنی54نمودار 3-2. منطقه ی تکرار شونده در نانولوله های کربنی60نمودار 3-3. نقاط متقارن در مسئله پراکندگی61نمودار 4-1. نرخ پراکندگی در دو نانولوله ی زیگزاگ و 63نمودار 4-2. وابستگی دمایی نرخ پراکندگی63نمودار4-3. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ی 64نمودار4-4. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ی65نمودار 4-5. وابستگی سرعت میانگین الکترون به دما در نانولوله ی کربنی67نمودار 4-6.توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ67نمودار 4-7. نمودار جریان – ولتاژ در مورد نانولوله های زیگزاگ68نمودار 4-8. مقاومت نانولوله های مختلف 69فهرست پیوستهاعنوان صفحه پیوست الف: توضیح روال واگرد73چکیده انگلیسی78
بررسی خواص الکتریکی نانولوله های کربنی
عنوان پایان نامه: بررسی خواص الکتریکی نانولوله های کربنیفرمت فایل: WORDتعداد صفحات: 93شرح مختصر: 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 نحوهی توزیع جریان در ترانزیستورهای اثر میدانی را در شرایط دمایی و میدانهای 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 میدهد 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.فهرست مطالبمقدمه.. 1فصل اول.. 3مقدمهای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربرهای آن.. 31-1 مقدمه.. 31-2 گونه های مختلف کربن در طبیعت.. 41-2-1 کربن بیشکل.. 41-2-2 الماس.. 41-2-3 گرافیت.. 51-2-4 فلورن و نانو لوله های کربنی.. 51-3 ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید - نیمرسانا و ترانزیستور های اثرمیدانی نانولوله ی کربنی.. 8فصل 2.. 11بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولوله های کربنی.. 112-1 مقدمه.. 112-2 ساختار الکترونی کربن.. 122-2-1 اربیتال p2 کربن.. 122-2-2 روش وردشی.. 132-2-3 هیبریداسون اربیتالهای کربن.. 152-3 ساختار هندسی گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 192-3-1 ساختار هندسی گرافیت.. 192-3-2 ساختار هندسی نانولوله های کربنی.. 222-4 یاخته ی واحد گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 262-4-1 یاخته ی واحد صفحه ی گرافیت.. 262-4-2 یاخته واحد نانولوله ی کربنی.. 272-5 محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 292-5-1 مولکولهای محدود.. 292-5-2 ترازهای انرژی گرافیت.. 312-5-3 ترازهای انرژی نانولوله ی کربنی.. 332-5-4 چگالی حالات در نانولوله ی کربنی.. 372-6 نمودار پاشندگی فونونها در صفحه ی گرافیت و نانولوله های کربنی 382-6-1 مدل ثابت نیرو و رابطه ی پاشندگی فونونی برای صفحه ی گرافیت 392-6-2 رابطه ی پاشندگی فونونی برای نانولوله های کربنی.. 46فصل 3.. 48پراکندگی الکترون فونون.. 483-1 مقدمه.. 483-2 تابع توزیع الکترون.. 493-3 محاسبه نرخ پراکندگی کل.. 533-4 شبیه سازی پراکندگی الکترون – فونون.. 563-6 ضرورت تعریف روال واگرد.. 59فصل 4.. 62بحث و نتیجه گیری.. 624-1 مقدمه.. 624-2 نرخ پراکندگی.. 624-3 تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی.. 644-4 بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون 664-4-1 بررسی توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا.. 664-4-2 بررسی جریان الکتریکی در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 684-4-3 بررسی مقاومت نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا.. 684-4-3 بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 69نتیجه گیری.. 71پیشنهادات.. 72ضمیمهی (الف) توضیح روال واگرد... 73منابع.. 75چکیده انگلیسی.. 78 فهرست شکلهاشکل1-1. گونه های مختلف کربن6شکل 1-2. ترانزیستور اثر میدانی9شکل 1-3. ترانزیستور نانولوله ی کربنی10شکل 2-1. اربیتال . 15شکل 2-2. هیبرید . 17شکل 2-3. ساختار . 18شکل 2-4. شبکه گرافیت21شکل 2-5. یاخته ی واحد گرافیت21شکل2-6. یاخته ی واحدنانولوله ی کربنی23شکل 2-7. گونه های متفاوت نانولوله های کربنی25شکل 2- 8. تبهگنی خطوط مجاز در نانولوله ی کربنی36شکل 2-9. مؤلفه های ماتریس ثابت نیرو43 فهرست جدولها عنوان صفحهجدول 2-1 عناصر ماتریس ثابت نیرو43 فهرست نمودارها عنوان صفحه نمودار 2-1. نوار انرژی الکترونی گرافیت33نمودار 2-2. نوار انرژی الکترونی نانولوله ی کربنی36نمودار 2-3. چگالی حالات در نانولوله ی کربنی38نمودار 2-4. نوار سه بعدی انرژی فونونی گرافیت45نمودار 2-5. نوار انرژی فونونی در راستای خطوط متقارن منطقه اول بریلوئن45نمودار 2-6. نوار انرژی فونونی نانولوله ی کربنی47نمودار 3-1. سطح فرمی در نانولوله های کربنی54نمودار 3-2. منطقه ی تکرار شونده در نانولوله های کربنی60نمودار 3-3. نقاط متقارن در مسئله پراکندگی61نمودار 4-1. نرخ پراکندگی در دو نانولوله ی زیگزاگ و 63نمودار 4-2. وابستگی دمایی نرخ پراکندگی63نمودار4-3. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ی 64نمودار4-4. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ی65نمودار 4-5. وابستگی سرعت میانگین الکترون به دما در نانولوله ی کربنی67نمودار 4-6.توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ67نمودار 4-7. نمودار جریان – ولتاژ در مورد نانولوله های زیگزاگ68نمودار 4-8. مقاومت نانولوله های مختلف 69فهرست پیوستهاعنوان صفحه پیوست الف: توضیح روال واگرد73چکیده انگلیسی78