Skip to main content
SUPERVISOR
Peyman Sahebsara,Farhad Fazileh
پیمان صاحب سرا (استاد راهنما) فرهاد فضیله (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fatemeh Alaee
فاطمه علائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
Optoelectronic devices require materials with energy gap within a given range. Quantum dots, nanoparticles with unique optical characterization satisfy this by changing its energy gap to be within this range. Graphene and boron nitride are both consider to use in photovoltaic cells, the last is the lightest compound of III-V. Like graphene Boron nitride has Hexagonal sturucture, but due to large energy gap it categorized as semiconductor unlike graphene which is conductor. Many approaches have been proposed to improving properties of these two materials including use of strains, patterned defects, reduction in dimension as nanoribbons, external supper-lattice potentials, doping and applying external electric fields, doping by other materials such as hydrogen. Breaking the symmetry and doping graphene lattice with boron and nitrogen atoms which will make p-type and n-type semiconductors with replacing boron and nitrogen atoms with carbon in its structure respectively leads to widening the gap at the Fermi level. Also remarkable structures can be made by mixing of graphene and boron nitride In this study changes in band gap by identifying a quantum dot and changing its structure in boron nitride compounds were studied. Calculations are done by quantum espresso’s PWscf.It is based on density functional theory and considering the plane waves as basic wave functions in electron-wave function expansion, using ultra soft pseudopotentials based on the generalized gradient approximation and the PBE exchange-correlation function.
ادوات اپتوالکترونیکی نیازمند موادی هستند که گاف انرژی آن‌ها در محدوده‌ی معینی باشد. نقاط کوانتومی، این ویژگی را فراهم می‌آورند، به گونه‌ای که می‌توانند با تغییر گاف انرژی، محدوده‌ی مورد نظر آن را برای ما ایجاد کنند . آن‌ها نانوذراتی با خصوصیات نوری منحصربه‌فرد می‌باشند، که امروزه بسیار مورد توجه‌اند. از موادی که اخیراً در سلول‌های فوتوولتائیک مورد توجه دانشمندان قرار گرفته، گرافین و نیترید بور را می‌توان نام برد که نیترید بور سبک‌ترین ترکیب III- V است. نیترید بور شش‌گوشی ساختاری شبیه به گرافین دارد ولی برخلاف گرافین که ماده‌ای رساناست ، گاف انرژی نسبتاً بزرگی دارد، بنابراین در دسته‌ی نیم‌رساناها جای می‌گیرد. رهیافت‌های بسیاری برای تنظیم گاف انرژی این دو ماده پیشنهاد شده است که از آن جمله می‌توان به کشش، نقص، کاهش ابعاد به صورت نانو روبان، اعمال پتانسیل و میدان الکتریکی خارجی، آلاییدن و یا اضافه کردن مواد شیمیایی مثل هیدروژن اشاره کرد. همچنین شکست تقارن در گرافین منجر به باز شدن گاف آن در سطح فرمی خواهد شد. علاوه بر آن با آلاییدن شبکه‌ی گرافین با اتم‌های بور و نیتروژن نیز می‌توان به گافی هر چند کوچک در ساختار آن دست پیدا کرد که در این صورت نیم‌رسانای نوع p و n به ترتیب با جانشینی اتم‌های بور و نیتروژن به جای اتم کربن در ساختار گرافین به دست خواهد آمد. بعلاوه با ترکیب دو ساختار گرافین و نیترید بور می‌توان ساختارهای جالبی به دست آورد. در این پایان‌نامه با معرفی یک نقطه‌ی کوانتومی و تغییر دادن اتم‌ها و ساختار آن در ترکیبات نیترید بور، تغییر گاف انرژی را بررسی می‌کنیم. محاسبات پروژه ی حاضر با استفاده از برنامه‌ی PWscf از بسته‌ی نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. این برنامه بر اساس نظریه‌ی تابعیِ چگالی و با در نظر گرفتن امواج تخت به عنوان توابع موج پایه در بسط توابع موج الکترونی و استفاده از شبه پتانسیل بنا شده است. در این محاسبات از شبه پتانسیلی فوق نرم مبنی بر تقریب گرادیان تعمیم یافته و تابعیِ تبادلی-همبستگیِ PBE استفاده شده است .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی