پایان نامه امکان سنجی تولید جمعیت وارون در گرافن |
 |
دانشگاه شیراز
دانشکده ی علوم
پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد در رشته ی
فیزیک (اپتیک و لیزر)
امکان سنجی تولید جمعیت وارون در گرافن
استاد راهنما
دکتر عبدالناصر ذاکری
اسفند ماه 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
امکان سنجی تولید جمعیت وارون در گرافن
واژگان کلیدی: گرافن، الکترون، حفره، شبه سطح فرمی، رسانندگی
در این پایان نامه موضوع استفاده از گرافن تک لایه به عنوان ماده فعال لیزر مورد بررسی قرار گرفته است. رسانندگی الکتریکی معیاری است که رسیدن یا عدم رسیدن به تقویت نوری را بیان میکند. اگر رسانندگی الکتریکی منفی باشد، نشان از تقویت نوری و رسیدن به شرایط جمعیت معکوس است. در راستای محاسبه رسانندگی و برای محاسبه پارامتر سطح فرمی، با استفاده از نتایج طیف نگاری ملاحظه میشود که در گرافن شبه سطح فرمی بعد از دمش بوجود میآید. نتایج بدست آمده در این پایاننامه نشان میدهد که سامانهای که در حالت تعادل دارای سطح فرمی 0.4 ev بوده است، بعد از برانگیختگی با انرژی دمش 1.55 ev، دارای دو شبه سطح فرمی حداکثر 1 ev برای الکترونها و بیش از -0.9 ev برای حفرهها میشود. دیگر پارامتری که در رسانندگی وجود دارد دمای حاملها در هنگام برانگیختگی است. نتایج نشان میدهد که این دما برای گرافن حدود 2000 K است که بمراتب از حالت تعادل غیر برانگیخته به میزان 300 K بیشتر است. با بررسی خصوصیات شبه سطح فرمی و دمای حاملها در حالت برانگیخته و استفاده از آنها، رسانندگی گرافن حساب شده و شرایط تقویت نوری آن بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهد که بروز تقویت نوری در گرافن فقط با دمش پر شدت امکانپذیر است.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1-2-بررسی تحرک پذیری در گرافن.. 4
1-3-خواص منحصر به فرد گرافن.. 5
1-5-مقایسه گرافن و فلز واسطهی دو بعدی که بین دو مادهی چالکوجنید قرار دارد. 7
1-7-بررسی پیشینه تحقیقات صورت گرفته روی لیزر گرافن.. 11
2-2-معرفی لیزر و اجزای آن.. 15
2-5-وضعیت نیمه هادی به عنوان ماده فعال لیزر در هنگام دمش توسط منبع انرژی.. 17
2-6-شرط لازم نیمه هادی برای رسیدن به تقویت نوری بعد از دمش…. 19
2-7-گرافن به عنوان ماده فعال لیزر بعد از دمش…. 21
3فصل سوم: بررسی حاملهای گرافن.. 23
3-2-معرفی طیف نگاری دمش-کاوشگر. 25
3-2-1-طیف نگاری دمش-کاوشگر تبهگن.. 26
3-2-2-طیف نگاری دمش-کاوشگر غیر تبهگن.. 26
3-2-3-چگونگی اندازه‌گیری واهلش حاملها با طیف نگاری دمش-کاوشگر. 27
3-3-نتیجه طیف نگاری دمش-کاوشگر در مورد واهلش حاملها در گرافن.. 28
3-4-نتیجه طیف نگاری دمش-کاوشگر در مورد خواص نوری گرافن.. 31
3-5-چگونگی مدل کردن گرافن برای شبیه سازی تقویت(براساس نتایج طیف نگاری) 33
3-5-1-مدل اول(مدل پدیده شناختی) 33
3-5-2-مدل دوم(معادله انتقال بولتزمن) 34
4فصل چهارم: بررسی جمعیت وارون در گرافن 37
4-2-محاسبه رسانندگی الکتریکی گرافن.. 38
4-3-رابطه رسانندگی و تقویت نوری.. 44
4-4-بررسی جمعیت وارون در گرافن از روش پدیده شناختی.. 45
4-5-بررسی جمعیت وارون در گرافن با روش تابع انتقال بولتزمن.. 55
5فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات… 70
منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………….71
چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1‑1 ساختار لانه زنبوری گرافن با دو اتم در هر سلول واحد. 3
شکل 1‑2 ساختار نواری گرافن.. 3
شکل 1‑5 نوع عملکرد گرافن به عنوان پیل سوختی [17] 10
شکل 3‑1 طیف نگار دمش کاوشگر تبهگن[29] 26
شکل 3‑2 طیف نگار دمش کاوشگر تبهگن[29] 27
شکل 3‑3 فرآیندهای بازترکیب در گرافن بعد از برخورد پالس…. 29
شکل 3‑4 فرآیند اوژه برای a-الکترونها و b-حفرهها [35]. 30
شکل 3‑5 تغییرات عبور که با نشان داده شده بر حسب زمان سپری شده از برخورد
پالس با دقت 85 fs 31
شکل 3‑6 تغییرات عبور بر حسب زمان سپری شده از برخورد پالس با دقت 7 fs 32
شکل 4‑1 گوشه ای از شبکه کلی گرافن.. 39
شکل 4‑2 رسم تابع به ازای a=1.8. 43
شکل 4‑3 رسم تابع به ازای a=1.8. 44
شکل 4‑4 مقایسه تابع اصلی خط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 48
شکل 4‑5 مقایسه تابع اصلی خط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 48
شکل 4‑6 مقایسه تابع اصلی خط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 49
شکل 4‑8 مقایسه تابع اصلی خط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 50
شکل 4‑15 تغییرات رسانندگی نرمال شده به به ازای تغییرات شدت برای سه دمای
مختلف 65
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
فرم در حال بارگذاری ...
|
[سه شنبه 1399-01-12] [ 02:57:00 ق.ظ ]
|
