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

3-1-مقدمه. 24

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

4-1-مقدمه. 38

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

پایان نامه

شکل ‏1‑3 ذره ای که از محیط 1 می آید اگر نسبیتی باشد طبق پارادوکس کلین از سد عبور
می کند و به محیط 2 می رود. 6

شکل ‏1‑4 نسبت جرم جمعی الکترون ها mcدر گرافن به جرم الکترون meدر گرافن تحت
ولتاژهای گیت vbمختلف که vb0آلاییدگی اولیه گرافن را نشان می دهد.
نمودار a مربوط به اندازه گیری در دمای 30 K و نمودار b مربوط به 296
K است.خطوط عمودی در نمودار نشان دهنده خطا است[16]. 9

شکل ‏1‑5 نوع عملکرد گرافن به عنوان پیل سوختی [17] 10

مختلف الف-نیمه هادی نوع
n که سطح فرمی به نوار رسانش نزدیک شده است. ب- نیمه هادی بدون
آلاییدگی. ج- نیمه هادی نوع p که سطح فرمی به نوار ظرفیت نزدیک
شده است. 18


برای نوار ظرفیت داریم. 19

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-الکترون ها و b-حفره ها [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

32

.. 39

. 43

. 44

شکل‏4‑4 مقایسه تابع اصلیخط و تابع بسط داده شده
خط چین
.. 48

شکل‏4‑5مقایسه تابع اصلیخط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 48

شکل‏4‑6مقایسه تابع اصلیخط و تابع بسط داده شده
خط چین
.. 49

شکل‏4‑7مقایسه تابع اصلیخط و تابع بسط داده شده
خط چین در مقادیر بالایx. مشاهده می شود هر
چه مقدار زیادتر می شود تطابق بهتر می شود.
50

شکل ‏4‑8 مقایسه تابع اصلیخط و تابع بسط داده شده
خط چین.. 50

شکل ‏4‑9 تغییرات چگالی حامل ها بر واحد سطح بر حسب رسانندگی نرمال شده به
رسانندگی شرایط تعادل در حداکثر شدت موج تابانده شده بر اساس نتایج
آزمایشگاهی. قسمت خاکستریGainرا نشان می دهد.52

شکل ‏4‑10 تغییرات چگالی حامل ها بر واحد سطح بر حسب رسانندگی نرمال شده بر
اساس نتایج شبیه سازی. قسمت خاکستریGainرا نشان می دهد.52

شکل ‏4‑11 تغییرات چگالی حامل ها بر واحد سطح بر حسب دما. قسمت مشخص شده در
شکل بازه اعتبار معادله برای این شرایط آزمایشگاهی خاص است.53

شکل ‏4‑12 تغییرات چگالی حامل بر واحد سطح برانگیخته شده بر حسب پتانسیل
شیمیایی برای الکترون
µ+و حفرهµ54

شکل ‏4‑13 رسانندگی بهنجار شده به رسانندگی حالت بدون میدان گرافن برای سه انرژی
1.3 evنقطه چین و1.55 evخط چین1.7 evخط حالت تقویت را در
قسمت رسانندگی منفی مشاهده می کنیم.
55

شکل ‏4‑14 ساختار نواری گرافن رسم شده و تنها از ناحیه خاکستری فونون های اپتیکی
می­توانند برانگیختگی انجام دهند و کمتر برای ناحیه مشکی ما
برانگیختگی توسط فونون نداریم. اگر با انتقال الکترون از نوار رسانش به
فونونی تولید شود حتما الکترون به ناحیه خاکستری منتقل می شود.
توجه شود انرژی فونون را تقریبا
0.2 evدر نظر گرفتیم.64

شکل ‏4‑15 تغییرات رسانندگی نرمال شده بهبه ازای تغییرات شدت برای سه دمای
مختلف
65

شکل ‏4‑16 نمودار تغییرات رسانندگی بر حسب تغییر شدت میدان برای انرژی1.65 evکه
خط نشان دهنده مقادیر واقعی محاسبه شده است و خط چین مقادیر به
ازای اضافهکردن دستی0.02 evبه جواب است که این نمودار نشان
دهنده حساسیت جواب به ارقام کوچک به دست آمده از معادله است.
توجه شود مقادیر خط چین مقادیر واقعی نیست.
67

شکل ‏4‑17 تغییرات رسانندگی نرمال شده بهبه ازای شدت های مختلف برای سه دمای
مختلف در پتانسیل شیمیایی0.08 ev. 69

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...