ترابرد الكتروني در ساختارهاي هيبريدي گرافين/بورون نيترايد

دكتري

به منظور توسعه قطعات الكترونيكي با عملكردي بهتر و همچنين با هدف كوچك سازي اين قطعات براي بهره ­وري مناسب­تر به دنبال موادي با ويژگي­هاي خارق­ العاده هستيم. گرافين به دليل داشتن ويژگي­هاي برجسته الكتريكي، مكانيكي، گرمايي توجهات بسياري را به خود معطوف داشته است. اما ساختار نواري بدون گاف آن به كارگيري­ اش در نانوالكترونيك را با دشواري روبرو كرده است. از اين رو بررسي راه­كارهايي براي غلبه بر اين محدوديت اهميت دارد. بدين منظور در اين پايان نامه ترابرد الكتروني در ساختارهاي بر پايه گرافين را با روش­هاي مختلف دستكاري نموده ­ايم. در بخش نخست با به كارگيري روش تابع گرين بازگشتي ترابرد نانونوار گرافيني زيگزاگ را براي درصدهاي گوناگوني از تهي­ جاهايي كه به شكل تصادفي در لبه و يا داخل نانونوار توزيع شده ­اند، مورد بررسي قرار داديم. محاسبات نشان مي­دهند كه حضور هر دو نوع تهي ­جا رسانش را به شكل نمايي كاهش مي­دهد. همچنين ترابرد به ازاي درصد معيني از هر دو نوع تهي ­جا با افزايش عرض به شكل تواني افزايش و با افزايش طول به شكل نمايي كاهش مي ­يابد. سپس ترابرد الكترون را در گرافين دو لايه با تغيير فاصله دو لايه در دو راستاي درون صفحه­ اي و عمود بر صفحه با روش تابع گرين ناتعادلي بررسي نموديم. نتايج نشان مي­دهند كه با افزايش فاصله بين دو لايه در راستاي درون صفحه ­اي رفتار ترابرد از نوساني به ميرا تغيير مي­ كند. همچنين تغيير فاصله در راستاي عمود بر صفحه به تنهايي اثر زيادي بر رفتار ترابرد ندارد. در ادامه ترابرد در ساختارهاي هيبريدي گرافين/نيتريد بور لانه ­زنبوري را با به ­كارگيري روش گرين ناتعادلي بر اساس مدل بستگي قوي با تقريب نزديك­ترين همسايه مورد بررسي قرار داديم. قسمت­هاي آلاييده شامل حوزه­ هاي پاپيوني و لوزي­گون هستند. نتايج نشان دادند كه حضور حوزه ­هاي نيتريد بور مي­تواند بسته به شكل حوزه در ترابرد اثر تضعيف كننده يا تقويت كننده داشته باشد. همچنين افزايش درصد نيتريد بور به دليل ماهيت نيم­رسانايي آن منجر به كاهش رسانش مي­شود. در پايان ترابرد نانونوار گرافيني زيگزاگ را به ازاي جايگزيني اتم­هاي كربن با اتم­هاي بور و نيتروژن با چينش­هاي متفاوت بر اساس نظريه تابعي چگالي با كمك بسته نرم افزاري SIESTA بررسي نموديم. محاسبات نشان مي­دهند كه نحوه چينش اتم­هاي بور و نيتروژن مي­تواند بر رفتار ترابردي ساختار اثرگذار باشد.

190411

دانشگاه علم و صنعت ايران

حالت جامد

دكتر افشين نميرانيان