Skip to main content
SUPERVISOR
Ismaeil Abdolhosseini Sarsari,Mojtaba Alaei,Mehdi Abdi
اسماعیل عبدالحسینی سارسری (استاد راهنما) مجتبی اعلائی (استاد مشاور) مهدی عبدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Qaem Hassan Zada
قائم حسن زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Color Centers in cubic Boron Nitirde and Two Domensional Silicon Carbide
The electronic and optical features of some potential single-photon sources in cubic boron nitride (c-BN) and two-dimensional silicon carbide monolayers (2D-SiC) are studied via ab-initio calculation. 9 defects in 2D-SiC and more than 30 defects in c-BN are considered. By applying performance criteria, Stone-Wales defects without and with combination of antisite defects in 2D-SiC and V B C B C N and V B SiV B in c-BN are studied in details. The formation energy calculations reveal that for Stone-Wales defects in 2D-SiC and V B C B C N defect in c-BN, positive and neutral charge states and for V B SiV B defect in c-BN, negative and neutral charge states are stabe. We compute the zero-phonon-line (ZPL) energy, the Huang-Rhys (HR) factor and the photoluminescence spectrum for the available transitions in the thier stable charge states. The calculated HR values and the related Debye-Waller factors guarantee that the Stone-Wales defects have a high potential of performing as a promising single-photon emitter. Also the obtained ZPL energy, HR factor and some other properties of V B C B C N and V B SiV B defects show that these defects can be related to the observed M1 and M2 centers in c-BN
در این پایان‌نامه محاسبات ابتدا به ساکن و نظریه‌ی تابعی چگالی برای بررسی نقص‌های نقطه‌ای در دو ماده‌ی مکعبی نیترید بور و دو بعدی کربید سیلیکون به کار گرفته می‌شود. 9 نقص در ماده‌ی دو بعدی کربید سیلیکون و بیش‌تر از 30نقص در ماده‌ی مکعبی نیترید بور توسط بسته‌های محاسباتی VASP و FHI-aims مورد بررسی قرار می‌گیرند. با اعمال برخی شرایط از جمله وجود ترازهای الکترونی درون گاف‌نواری و امکان انجام انتقال‌های الکترونی بین این تراز‌ها برخی از این نقص‌ها به عنوان کاندید احتمالی برای تولید تک‌فوتون‌ها در نظر گرفته می‌شوند. سپس با استفاده از تابعی HSE06 که گاف‌نواری را با دقت خوبی بدست می‌آورد و روش CDFT برای بررسی حالت‌های برانگیخته، تمام حالت‌های برانگیخته ممکن در نقص‌های تعیین شده بررسی می‌شوند و انرژی خط بدون فونون (ZPL) برای برخی انتقال‌ها به دست می‌آید (این انرژی متناسب با انرژی تک‌فوتون‌ها خواهد بود). در ابتدا از فاکتور Delta Q برای گلچین کردن و انتخاب نقص‌ها و انتقال‌هایی که تابشگرهای تک‌فوتونی بهتری هستند، استفاده می‌شود. سپس نقص‌های انتخاب شده توسط ضریب هوانگ-رایز (HR) مورد بررسی قرار می‌گیرند و برخی از آنها به عنوان یک کاندید خوب برای تولید تک‌فوتون‌ها معرفی می‌شوند. طیف لومینسانس این نقص‌ها نیز برای مقایسه با نتایج تجربی رسم می‌شود. با انجام تمام مراحل ذکر شده نقص‌های خانواده‌ی استان-ولز (SW) در ماده‌ی دو بعدی کربید سیلیکون و نقص‌های VB-CN-CB و VB-Si-VB در ماده‌ی مکعبی نیترید بور به عنوان کاندید‌های تولید تک‌فوتون معرفی می‌شوند.

تحت نظارت وف ایرانی