دانشگاه آزاد اسلامی

 واحد تهران مرکزی

        دانشکده علوم پایه ، گروه فیزیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

گرایش : اتمی و مولکولی

 

عنوان :

پراکندگی رامان در نقاط کوانتمی نیم­رسانا

 

استاد راهنما :

دکتر قاسم رضایی

 

استاد مشاور :

دکتر سلیمه کیمیاگر

بهار   1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده پایان نامه (شامل خلاصه، اهداف، روش های اجرا و نتایج به دست آمده) :

پیشرفت‌های اخیر در زمینه فناوری نانو، علاقه‌مندی به مطالعه‌ی ویژگی‌های فیزیکی نقاط کوانتمی نیم‌رسانا را افزایش داده است. محدودیت سه‌بعدی در این نانوساختارها، سبب کوانتیدگی ترازهای انرژی شده و ویژگی‌های فیزیکی جالبی را که در مواد کپه‌ای موجود نمی‌باشد، را در این ساختارها ایجاد می‌کند. به‌علت پیدایش این ویژگی‌های نوین و همچنین امکان کاربرد در صنعت، نقاط کوانتمی نیم‌رسانا به‌عنوان یک انتخاب مناسب در ساخت قطعات اپتوالکترونیکی معرفی شده‌است.

در این رساله یک نقطه کوانتمی دوبعدی دیسک شکل را در نظر گرفته و تاثیر اندازه نقطه و قدرت میدان مغناطیسی را بر ترازهای انرژی و پراکندگی رامان در این نانوساختارها مطالعه می‌کنیم. بدین منظور، ویژه مقدارهای انرژی به صورت تابعی از شعاع نقطه و اندازه میدان مغناطیسی محاسبه شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش شعاع نقطه ترازهای انرژی کاهش می‌یابند. همچنین ملاحظه می‌شود که با افزایش میدان مغناطیسی برخی از ترازها افزایش و برخی دیگر کاهش می‌یابند. علاوه براین، با افزایش میدان مغناطیسی حالت­های تقاطع و پادتقاطع (هنگامی که شکاف بین حالت‌ها کاهش یافته به کمترین میزان خود رسیده و دوباره افزایش یابد) زیر نوارها ممکن است رخ دهد.

وابستگی سطح مقطع دیفرانسیلی به میدان مغناطیسی خارجی و شعاع نقطه نیز بررسی شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که میدان مغناطیسی و شعاع نقطه تاثیر به‌سزایی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                           صفحه

فصل اول

مقدمه­ای بر پراکندگی رامان…………………………………………………………………………………………………1

1-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-2 تاریخچه…………………………………………………………………………………………………………………….3

1-3 کاربردهای مهم پراکندگی رامان در فناوری نانو ……………………………………………………………..5

1-4 نانوفناوری چیست؟…………………………………………………………………………………………………….5

1-5 پیشگامان نانوفناوری……………………………………………………………………………………………………6

1-6 خواص نانومواد………………………………………………………………………………………………………….7

1-7 روش­های تولید نانوذرات……………………………………………………………………………………………8

1-8  مقدمه­ای بر نیم­رساناها……………………………………………………………………………………………….9

1-9 طبقه­بندی نانوساختارها……………………………………………………………………………………………….10

فصل دوم

فرمول­بندی پراکندگی رامان……………………………………………………………………………………………….14

2-1 سطح مقطع رامان………………………………………………………………………………………………………15

الف

2-2 سطح مقطع دیفرانسیلی پراکندگی چاه کوانتمی……………………………………………………………..17

2-2-1 شدت پراکندگی رامان………………………………………………………………………………….19

2-3 سطح مقطع دیفرانسیلی برای چاه­سیم­های کوانتمی و سیم­های ساده کوانتمی………………….28

2-3-1 شدت پراکندگی رامان……………………………………………………………………………….30

2-4 سطح مقطع دیفرانسیلی برای نقطه کوانتمی………………………………………………………………..36

2-4-1 شدت پراکندگی رامان………………………………………………………………………………..37

فصل سوم

بررسی سطح مقطع پراکندگی نقطه کوانتمی بر اساس قطبش­های متفاوت……………………………..42

3-1 معادله شرودینگر…………………………………………………………………………………………………….43

3-1-1 معادله شرودینگر در نقطه کوانتمی………………………………………………………………..44

3-2 سطح مقطع پراکندگی رامان…………………………………………………………………………….47

3-3 محاسبات عددی……………………………………………………………………………………………………50

فصل چهارم

نتیجه­گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………………………………….57

4-1 نتایج……………………………………………………………………………………………………………………..58

5-1 پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………..60

منابع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………………………61

ب

چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………….

                                      

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                 صفحه

شکل 1-1 نمایش ساختار نواری برای الف) رسانا، ب) نیم­رسانا، ج)عایق…………………………….9

شکل 1-2 ساختار یک چاه کوانتمی نیم­رسانا…………………………………………………………………..11

شکل 1-3: ساختار یک سیم کوانتمی نیم­رسانا………………………………………………………………….12

شکل 1-4: ساختار چاه، سیم و نقطه کوانتمی…………………………………………………………………..13

شکل 2-1: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه کوانتمی با قطبش  و عرض چندگانه……………………………………………………………………………………………………………………..27

شکل 2-2: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه کوانتمی برای قطبش ………………………………………………………………………………………………………………………………….27

شکل 2-3: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه­سیم­های کوانتمی و نقاط کوانتمی برای قطبش ……………………………………………………………………………………………………..35

شکل 3-1: چاه پتانسیل بی­نهایت یک بعدی……………………………………………………………………44

شکل 3-2 :  نمودار انرژی  زیر نوارهای  نقطه کوانتمی دیسک شکل بر حسب شعاع به ازای ……………………………………………………………………………………………………………….51

ج

شکل 3-3 : نمودار انرژی  زیر نوارهای  نقطه کوانتمی دیسک شکل بر حسب میدان مغناطیسی به ازای………………………………………………………………………………………………………….52

شکل 3-4: طیف گسیلی نقطه کوانتمی دیسک شکل برای قطبش ………………………..53

شکل 3-5 : طیف گسیلی نقطه کوانتمی دیسک شکل برای قطبش ……………………….54

شکل 3-6:  طیف گسیلی برای دو مقدار مختلف از شعاع نقطه کوانتمی برای قطبش …………………………………………………………………………………………………………………………………55

شکل 3-7: طیف گسیلی برای دو مقدار مختلف از شعاع نقطه کوانتمی برای قطبش …………………………………………………………………………………………………………………………………..55

د

 

 

 

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.