پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1405
پدیدآورندگان:
ساره حامد دانة [پدیدآور اصلی]، سعید حسامی پیله رود[استاد راهنما]
چکیده:
ترابرد الکترونی در اتصالهای نقطهای کوانتومی یکی از موضوعات بنیادی در فیزیک مزوسکوپی و نانوالکترونیک است، زیرا در این ساختارها عبور حاملها بهصورت کانالبهکانال و تحت تأثیر همدوسی کوانتومی، پتانسیل الکترواستاتیکی و تعداد مدهای عرضی فعال تعیین میشود. با وجود موفقیت چارچوبهای ایستا مانند فرمولبندی لاندائور ـ بوتیکر در توضیح کوانتش رسانندگی، توصیف رفتار این سامانهها در حضور تحریکهای زمانی، بهویژه در رژیمهای فرکانسبالا و تراهرتز، نیازمند تحلیلی فراتر از رسانش پایا است. در این پایاننامه، ترابرد وابسته به زمان در یک اتصال نقطهای کوانتومی با رویکرد نظری ـ محاسباتی بررسی شده است. مدلسازی سامانه با تقریب جرم مؤثر، گسستهسازی یکبعدی در راستای انتقال، پتانسیل سد نرم، زیرنوارهای عرضی مؤثر و الکترودهای نیمهبینهایت انجام شده و با استفاده از خودانرژی الکترودها و تابع گرین تاخیری، کمیتهایی مانند عبور کوانتومی، چگالی حالتها، رسانندگی دینامیکی، ظرفیت کوانتومی، جریان رسانشی، جریان جابهجایی و جریان کل استخراج میشود. برای بررسی اثر تحریک تناوبی نیز از مدل ترابرد به کمک فوتون بر پایه نوارهای جانبی انرژی استفاده میشود. نتایج نشان دادهاند که اتصال نقطهای کوانتومی در نقطه کاری در رژیم نیمهباز و چندمدی قرار دارد؛ بهگونهای که چند زیرنوار عرضی در انتقال مشارکت میکنند، اما همه کانالها بهصورت کاملاً ایدهآل باز نیستند. تحلیل نقشههای انرژی ـ زمان عبور و چگالی حالتها نشان دادهاند که تحریک تناوبی دروازه و بایاس، ساختار طیفی سامانه را بهصورت ملایم و دورهای مدوله میکند و آستانههای عبور و چگالی حالات نزدیک سطح فرمی را تغییر میدهد. همچنین نتایج جریان نشان دادهاند که پاسخ فرکانسبالای سامانه تنها از جریان رسانشی ناشی نمیشود، بلکه جریان جابهجایی خازنی نیز سهم قابل توجهی در جریان کل دارد. تحلیل ظرفیت کوانتومی و ظرفیت مؤثر بیانگر آن است که پاسخ خازنی نهایی بهواسطه ترکیب ظرفیت هندسی و ظرفیت کوانتومی محدود میشود. افزون بر این، تحلیل هماهنگ جریان وجود مؤلفه اصلی در فرکانس تحریک و هماهنگهای بالاتر را آشکار نموده که بیانگر غیرخطیبودن پاسخ دینامیکی سامانه است. نتایج مدلسازی ترابرد به کمک فوتون نیز نشان دادهاند که تحریک تناوبی موجب بازتوزیع وزن انتقال در نوارهای جانبی انرژی میشود و میتواند عبور مؤثر را در نزدیکی آستانههای مدی تعدیل کند. بهطور کلی، مرور یافتهها نشان میدهد که توصیف کامل ترابرد وابسته به زمان در اتصال نقطهای کوانتومی مستلزم تحلیل همزمان مؤلفههای رسانشی، خازنی، طیفی و بهکمکفوتون است. چارچوب ارائهشده میتواند برای فهم بنیادی ترابرد غیرتعادلی در سامانههای مزوسکوپی و نیز برای طراحی مفهومی افزارههای نانوالکترونیکی فرکانسبالا، تلفیقگرهای سریع و آشکارسازهای تراهرتز مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#اتصال نقطهای کوانتومی #ترابرد وابسته به زمان #رسانندگی دینامیکی #تونلزنی به کمک فوتون #تابع گرین تاخیری #نانوالکترونیک فرکانسبالا
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: