دانلود تحقیق کامل درمورد تعیین چگالی بارهای سطحی میان گاه

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق کامل درمورد تعیین چگالی بارهای سطحی میان گاه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :150

بخشی از متن مقاله

فهرست مطالب

فصل اول : ساختارهای دورآلاییده..................................................................... 1

مقدمه................................................................................................................. 2

1-1 نیمه رسانا..................................................................................................... 3

1-2 نیمه رسانا با گذار مستقیم و غیر مستقیم............................................................. 4

1-3 جرم موثر................................................................................................. 4

1-4 نیمه رسانای ذاتی....................................................................................... 6

1-5 نیمه رسانای غیر ذاتی و آلایش............................................................................ 7

1-6 نیمه رساناهای Si و Ge ..............................................................................

1-7 رشد بلور ............................................................................................ 15

1-7-2 رشد رونشستی مواد................................................................................... 15

1-7-3 رونشستی فاز مایع ........................................................................................... 18

1-7-5 رونشستی پرتو مولکولی .................................................................................... 19

1-8 ساختارهای ناهمگون.............................................................................................. 20

 1-9 توزیع حالت‌های انرژی الکترون‌ها در چاه کوانتومی...................................................... 21

1-10 انواع آلایش............................................................................................... 23

1-10-1 آلایش کپه­ای................................................................................................ 24

1-10-2 آلایش مدوله شده (دورآلاییدگی)................................................................. 24

1-10-3 گاز الکترونی دوبعدی ................................................................................ 25

1-10-4 گاز حفره­ای دوبعدی.......................................................................................... 26

1- 11 ویژگی و انواع ساختارهای دور آلاییده ......................................................................... 27

1-11-1 انواع ساختارهای دورآلاییده به­­لحاظ ترتیب رشد لایه­ها ..................................... 27

1-11-2 انواع ساختار دور آلاییده به لحاظ نوع آلاییدگی ( n یا p )................................. 28

1-11-3 انواع ساختار دور آلاییده دریچه­دار.............................................................................. 29

1-12 کاربرد ساختارهای دور آلاییده.......................................................................................... 33

1-12-1 JFET............................................................... 

1-12-2 MESFET ....................................

1-12-3 MESFET پیوندگاه ناهمگون ....................................................................... 35

فصل دوم : اتصال فلز نیمه رسانا (سد شاتکی)................................................................... 38

مقدمه ............................................................................................39

2-1 شرط ایده آل و حالتهای سطحی ................................................................................. 41

2-2 لایه تهی ......................................................................................................... 44

2-3 اثر شاتکی .......................................................................................................... 47

2-4 مشخصه ارتفاع سد............................................................................................. 51

2-4-1 تعریف عمومی و کلی از ارتفاع سد............................................................................... 51

2-4-2 اندازه گیری ارتفاع سد...................................................................................................... 57

2-4-3 اندازه گیری جریان – ولتاژ.............................................................................................. 57

2-4-4 اندازه گیری انرژی فعال سازی................................................................................ 60 

2-4-5 اندازه گیری ولتاژ- ظرفیت.............................................................................................. 60

2-4-6 تنظیم ارتفاع سد ......................................................................................................... 62

2-4-7 کاهش سد ............................................................................................................... 62

2-4-8 افزایش سد................................................................................................. 63

2-5 اتصالات یکسوساز . ................................................................................................. 64

2-6 سدهای شاتکی نمونه  ................................................................................................... 64

فصل سوم : انتقال بار در ساختارهای دورآلاییده............................................... 66

مقدمه.............................................................................................................................. 67

 3-1 ساختار دور آلاییده معکوس p-Si/Si1-XGeX/Si ............................................................

3-2 ساختار نوار ظرفیت ساختار دور آلاییده معکوسp-Si/SiGe/Si..........................

3-3 محاسبه انتقال بار در ساختارهای دور آلاییده............................................................ 71 

3-3-1 آلایش مدوله شده ایده­آل........................................................................................... 71

3-3-2 محاسبات خود سازگار چگالی سطحی حاملها ............................................................ 74

3-3-3 اثر بارهای سطحی بر چگالی گاز حفره­ای ................................................................... 74

3-4 روشهای کنترل چگالی سطحی حاملها .............................................................................. 76

3-4-1 تاثیر تابش نور بر چگالی سطحی حاملها ..................................................................... 77

3-4-2 تاثیر ضخامت لایه پوششی بر چگالی سطحی حاملها................................................ 78

3-4-3 دریچه دار کردن ساختار دور آلاییده ............................................................................ 79

3-5 ساختارهای دورآلاییده معکوس p-Si/SiGe/Si با دریچه بالا ...................................... 79

3-6 انتقال بار در ساختارهای دورآلاییده معکوس با دریچه بالا............................................ 82

3-7 تاثیر بایاسهای مختلف بر روی چگالی سطحی ­حفره­ها ................................................. 83

3-8 ملاحظات تابع موج....................................................................................................... 86

3-9 وابستگی Zav به چگالی سطحی حاملها در ساختارهای بی دریچه.............................. 87

3-10 وابستگی Zav به چگالی سطحی حاملها در ساختارهای دریچه­دار............................ 87

فصل چهارم : نتایج محاسبات  .......................................................................................... 89

مقدمه................................................................................................................ 90

4-1 محاسبات نظری ساختارهای دورآلاییده بی دریچه Si/SiGe/Si ............................

4-1-1 محاسبات نظری ns برحسب Ls ..................................................................

4-1-2 محاسبات نظری ns برحسب NA  ................................................................................

4-1-3 محاسبات نظری ns برحسب nc .................................................................................

4-1-4 محاسبات نظری کلیه انرژیهای دخیل برحسب Ls ..................................................

4-2 محاسبات نظری ساختارهای دورآلاییده دریچه­دار Si/SiGe/Si ................................. 

4-2-1 محاسبات نظری ns برحسب vg ...................................................................................

4-2-2 بررسی نمونه ها با nsur متغیر و تابعی خطی از vg با شیب مثبت ........................ 107

4-2-3 بررسی نمونه ها با nsur متغیر و  تابعی خطی از vg با شیب منفی......................... 114

فصل پنجم : نتایج.................................................................................................... 124

5-1مقایسه سد شاتکی با ساختار دورآلاییده دریچه دار p-Si/SiGe/Si ..........................

5-2 بررسی نمودارهای مربوط به چهار نمونه .................................................................... 125

پیوست ...................................................................................................................... 129

چکیده انگلیسی (Abstract) ................................................................................... 139

منابع.............................................................................................141

چکیده

در ساختارهای Si/SiGe/Si که بوسیله روش رونشانی پرتو مولکولی رشد می­یابند به دلیل ناپیوستگی نوار ظرفیت یک چاه کوانتومی در نوار ظرفیت و در لایه SiGe شکل می­گیرد اگر لایه­های مجاور با ناخالصی­های نوع p آلاییده شده باشند حفره­های لایه آلاییده به داخل چاه کوانتومی می­روند و تشکیل گاز حفره­ای دوبعدی در میانگاه نزدیک لایه آلاییده می­دهند اینگونه ساختارها را ساختار دورآلاییده می نامند .به دلیل جدایی فضایی بین حاملهای آزاد دوبعدی و ناخالصی­های یونیده در ساختارهای دورآلاییده برهمکنش کولنی کاهش یافته و درنتیجه پراکندگی ناشی از ناخالصی­های یونیده کاهش و به تبع آن تحرک­پذیری حاملهای آزاد دوبعدی افزایش می­یابد .چگالی سطحی گاز حفره­ای دوبعدی به پارامترهای ساختار مثلاً ضخامت لایه جداگر ، چگالی سطحی بارهای لایه پوششی ، ضخامت لایه پوششی ، و غیره وابسته است. علاوه بر این در ساختارهای دورآلاییده دریچه­دار با تغییر ولتاِژ دریچه چگالی سطحی گاز حفره­ای قابل کنترل می­باشد . این ساختارها در ساخت ترانزیستورهای اثر میدانی مورد استفاده قرار می­گیرند .

در این پایان نامه ابتدا به تشریح ساختار دورآلاییده  Si/SiGe/Siمی­پردازیم و سپس مدلی نظری که بتواند ویژگیهای الکتریکی گاز حفره­ای دوبعدی درون چاه کوانتومی ساختارp-Si/SiGe/Si  و همچنین میزان انتقال بار آزاد به درون چاه و بستگی آن به پارامترهای ساختار را توجیه کند ارائه می دهیم .در ساختار دورآلاییده معکوس p-Si/SiGe/Si دریچه­دار با دریچه Al/Ti/Si از این مدل نظری استفاده می­کنیم و با برازش نتایج تجربی تغییرات چگالی سطحی گاز حفره­ای بر حسب ولتاژ دریچه توانسته­ایم چگالی سطحی بارهای میانگاه Ti/Si در این ساختارها را در محدوده (m-2) 1015 × 78/1 تا (m-2) 1015 × 63/4  ارزیابی کنیم  .

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

مقایسه چگالی حالت¬ها در نیم¬رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی

اختصاصی از فی لوو مقایسه چگالی حالت¬ها در نیم¬رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات30

مقدمه:
محققان زیادی در سراسر جهان، به مطالعه¬ی نظری و آزمایشگاهی خواص ریزساختارهای اشتغال دارند. اگرچه حجم گزارش¬ها 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 می¬باشد. با وجود اینکه در این پایان¬نامه، بیشتر بر کارهای آزمایشگاهی تمرکز شده، لیکن در ابتدای این فصل، یکی از مطالعات ساده نظری در مورد نانوساختارها یعنی "مقایسه چگالی حالت¬ها در نیم¬رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی" ارائه
می شود. سپس در ادامه، مبانی آنالیزهائی که در فصل¬های آینده از آن¬ها برای مطالعه خواص نانوذرّات بهره گرفته می¬شود به طورخلاصه معرفی خواهند شد.

2-1 مقایسه چگالی حالت¬های نیم¬رساناهای سه، دو، یک و صفر بعدی

2-1-1 محاسبه چگالی حالت¬ها در نیم¬رساناهای حجیم
هر الکترون با بردار موج و اسپین S می¬تواند حالت¬های ممکن انرژی که با نشان داده می¬شوند را با احتمال بین صفر و یک اشغال کند. چون مطابق اصل طرد پائولی، هر حالت کوانتومی حدّاکثر توسط یک فرمیون اشغال می¬گردد. تابع توزیع احتمال متناظر با این، توزیع مشهور فرمی دیراک است:

چون تابع توزیع به اسپین بستگی ندارد، می¬توان نوشت . پارامتر پتانسیل شیمیائی است که در دمای صفر درجه با انرژی فرمی برابر است. در این دما تابع فرمی به صورت زیر تبدیل می¬شود.

در صورتی که احتمال اشغال تمامی حالت¬های ممکن با هم جمع شوند، به دلیل اینکه در هر حالت حدّاکثر یک الکترون می¬تواند وجود داشته باشد، تعداد کلّ ذرّات N در سیستم برابر است با:

(2-1)

مقدار پتانسیل شیمیائی به گونه¬ای است که در هر دما و انرژی ، معادله¬ی بالا صادق ¬باشد. چگالی حالت¬ها را می¬توان با کاربرد معادله¬ی شرودینگر برای الکترون¬های غیر اندرکنشی به دست آورد.

جواب این معادله برای الکترون¬های آزاد در یک شبکه تناوبی به حجم به صورت زیر است:

با اعمال شرایط تناوبی "بورن ون کارمن "[81]

مقادیر بردارهای موج و ویژه مقادیر انرژی به صورت زیر به دست می¬آید:

(2-2)

که مقادیر را اختیار می¬کنند. از آنجا که بازه¬ی بین دو مقدار مجاز بردار موج برابر است( )، در این صورت حجمی از فضای وارون که حتماً یک نقطه را در خود جای داده(شکل2-1) برابر است با

(2-3)

شکل2-1 )نمائی از حجم¬های فضای وارون که حتماً یک نقطه را در خود جای ¬داده¬اند.

از طرف دیگر می¬توان را به صورت روبرو نوشت:

با جانشینی از رابطه 2-3 رابطه¬ی زیر به دست می¬آید:

به دلیل اینکه با حجم نیم¬رسانای حجیم نسبت عکس دارد و برای این نیم¬رسانا، تعداد زیادی از حالت¬های الکترونی با فواصل خیلی نزدیک به هم در یک حجم کوچک وجود دارند، تبدیل جمع به انتگرال امکان پذیر است.