%41تخفیف

دانلود پروژه:محاسبه تئوری پارامترهای ساختار آشکارسازهای نوری مادون‌قرمز مبتنی بر نقاط کوانتمی کلوئیدی از نوع نوررسانش

تعداد 100 صفحه فایل word

چکیده

به دلیل مزایای ساختارهای کوانتمی کلوییدی نسبت به ساختارهای کوانتمی خودساخته، در چند دهه اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. با توجه به اهمیت ویژگی­های الکترونیکی و اپتیکی این ساختارها، در این پایان­نامه به محاسبه ترازهای انرژی محدودشده با استفاده از روش تقریب جرم موثر و محاسبه ضریب جذب پرداخته شده است. با جایگذاری CQDها در پلیمر، یک نانوترکیب پیوندی ایجاد می­شود که چاه پتانسیل شکل­گرفته موجب ایجاد محدودیت کوانتمی برای الکترون­ها و حفره­ها می­شود. در این کار ساختار جدیدی به‌منظور تنظیم پذیری طیف ضریب جذب با تغییر سایز CQDها و جنس پلیمر ارائه شده است، که در آن با در نظر گرفتن محدودیت کوانتمی برای الکترون­ها در باند هدایت، ضریب جذب ناشی از گذارهای درون­باندی بررسی شده است. با استفاده از این مدل قادر به طراحی ضریب جذبی متفاوت از ضریب جذب طبیعی ماده، برای سیستم خواهیم بود. ساختار ارائه شده گزینه مناسبی برای مواد جاذب آشکارسازهای مادون‌قرمز میانی و بلند می­باشد، همچنین با توجه به نقش موثر گذار از باند به حالت پیوستار برای ضریب جذب و جریان نوری، برای اولین بار طیف ضریب جذب ناشی از گذار از باند به حالت پیوستار نیز محاسبه شده است. با توجه به ساختار ارائه شده پارامترهای پاسخدهی و جریان نوری برای یک آشکارساز مادون­قرمز کوانتمی کلوییدی محاسبه شده است.

واژگان کلیدی: ضریب جذب، نقطه کوانتم کلوییدی، نانوترکیبات پیوندی، گذار درون باندی

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                       صفحه

فصل 1- مقدمه.. 2

1-1- اهمیت آشکارسازهای مادون‌قرمز. 2

1-2- ساختارهای کوانتمی… 3

1-3- آشکارسازهای مادون‌قرمز کوانتمی… 4

1-4- آشکارسازهای مادون‌قرمز کوانتمی مبتنی بر نقاط کوانتمی کلوییدی… 5

1-5- هدف از تحقیق… 5

فصل 2- مبانی تحقیق و مروری بر تحقیقات انجام‌شده. 8

2-1- آشکارسازهای مادون‌قرمز نوری(فوتوالکتریک). 8

2-2- آشکارسازهای مادون‌قرمز کوانتمی… 10

2-3- فنّاوری ساخت نقاط کوانتمی… 12

2-4- نقاط کوانتمی کلوییدی… 13

2-4-1- لیگاند.. 16

2-4-2- پلیمرهای مرکب… 17

2-5-آشکارسازهای مبتنی بر نقاط کوانتمی کلوییدی… 19

2-5-1- معماری ساخت آشکارساز: عمودی یا عرضی… 20

2-6- بررسی ویژگی‌های نوری نقاط کوانتمی کلوییدی و آشکارسازهای مادون‌قرمز نقطه کوانتمی کلوییدی    22

2-6-1- روش‌های مختلف محاسبه ترازهای انرژی… 22

2-6-2-پیشینه روش‌های انجام‌شده به‌منظور محاسبه ترازهای انرژی محدودشده در ذرات CQD.. 26

2-6-3- فرآیند گذار درون‌باندی و جذب در فیلم لایه‌نازک ساختار پیوندی     ارگانیک/غیرارگانیک…. 29

2-7- بهره نوررسانش…. 33

فصل 3- مدل سازی آشکارساز مادون‌قرمز نقطه کوانتمی… 38

3-1- محاسبه ترازهای انرژی محدود شده در نقاط کوانتمی محلول در پلیمر. 38

3-1-1- روش تقریب جرم موثر. 38

3-1-2- حل معادله شرودینگر سه بعدی در مختصات کروی با در نظرگرفتن پتانسیل مرکزی… 38

3-2- یافتن تابع موج برای الکترون های محدود شده در باند هدایت CQD.. 40

3-2-1- روش عددی محاسبه ترازهای انرژی محدود شده. 42

3-3- یافتن ضریب جذب در محدوده طیف مادون‌قرمز ناشی از جذب بین باندی… 44

3-3-1- بررسی قانون طلایی فرمی والمان های ماتریس برهم کنش…. 45

3-3-2- یافتن گذارهای نوری مختلف براساس قانون انتخاب… 49

3-3-3- محاسبه المان های گذار دوقطبی نوری… 49

3-3-4- محاسبه ضریب جذب… 51

3-4- بهره نوررسانش…. 53

3-5- محاسبه جریان نوری ناشی از گذار بین باندی… 56

3-6- فلوچارت فرآيند كلی مدل سازی صورت گرفته. 56

فصل 4- نتایج شبیه سازی و بحث… 59

4-1- محاسبه ترازهای انرژی محدودشده در باند هدایت نانوساختارپیوندی و درلبه‌ی حالت پیوستار  59

4-2- محاسبه ضریب جذب برای نانوساختار پیوندی… 63

4-3- محاسبه پارامتر پاسخدهی و جریان نوری… 68

فصل 5- نتیجه گیری و فرصت­های پژوهشی آینده. 72

5-1- پیشنهادها. 72

منابع…….. 73

چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی

فهرست جدول­ها

عنوان                                                                                                      صفحه

جدول ‏2‑1. پیشرفت درساخت آشکارسازهای نوری با استفاده از ترکیبات CQDها]18[ 20

جدول ‏4‑1. ترازهای اولیه و ثانویه در یک گذار مجاز براساس قوانین انتخاب.. 62

جدول ‏4‑2. پارامترهای مختلف در نظر گرفته شده به‌منظور محاسبه ضریب جذب.. 63

جدول ‏4‑3. سطوح LUMO پلیمرهای مختلف… 68

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                                                        صفحه

شکل ‏1‑1.طیف الکترومغناطیسی . بیان کننده سه ناحیه طیف مادون‌قرمز. 2

شکل ‏2‑1. گسیل فوتوالکتریک در نیمه هادی[15] 8

شکل ‏2‑2.تولید جفت الکترون-حفره ناشی از برانگیزش نوری[15] 9

شکل ‏2‑3 تاریخچه گسترش آشکارسازهای نوری مادون‌قرمز[19] 10

شکل ‏2‑4.ساختار آشکارساز نقطه کوانتمی[21] 11

شکل ‏2‑5. (الف).تصویر TEM از نقاط کوانتمی CdSe با شعاع nm8/4. (ب). رشد پوسته غیرارگانیکی در  اطراف هسته، تصویر TEM ساختار هسته/پوسته ZnS/CdSe.[28] 15

شکل ‏2‑6. ساختاری از یک CQD پوشیده شده توسط لیگاندهای سطحی.. 17

شکل ‏2‑7.. ارائه ساختاری از سطوح انرژی پیوندی در پلیمر مرکب، چگونگی شکل گیری پیوندهای   و به عنوان افزایش طول مرکب از (a) دو اتم کربن به (b) شش اتم کربن و (c) تعداد زیادی از     اتم­های کربن[43] 18

شکل ‏2‑8.نمونه ای از ساختار یک آشکارساز مادون‌قرمز دارای ساختار نانوکریستال به عنوان ناحیه فعال.. 19

شکل ‏2‑9. چگونگی ساختار معماری ادوات عرضی. (الف).دید از کنار (ب). دید از بالا [43] 21

شکل ‏2‑10. چگونگی ساختار معماری ادوات عمودی [43]. 21

شکل ‏2‑11. ساختار آرایش باند انرژی نوع-I در یک نانوساختار ترکیبی پلیمر/CQD [71] 30

شکل ‏2‑12. ساختار آرایش باند انرژی نوع-п در یک نانوساختار ترکیبی پلیمر/CQD [71] 30

شکل ‏2‑13. ساختاری از آرایش باند انرژی، چگونگی فرآیند تولید حاملها و انتقال به سیستم نانوترکیب CdSe/پلیمر  [72] 32

شکل ‏2‑14. الگوی تولید جریان تاریک در یک آشکارساز چاه کوانتمی.. 33

شکل ‏2‑15.الگویی از چگونگی ایجاد جریان نوری در یک آشکارساز چاه کوانتمی تحت تابش نور 34

شکل ‏3‑1.نمودار پتانسیل کروی محدود برای یک نانوساختار پلیمر/لیگاند/ CQD. 41

شکل ‏3‑2.ترازهای انرژی محدود شده در باند هدایت و ترازهای انرژی در لبه حالت پیوستار 44

شکل ‏3‑3. ساختار سادهای از یک آشکارساز نوررسانش…. 53

شکل ‏3‑4. فلوچارت فرآیند مدل‌سازی.. 57

شکل ‏4‑1. سطوح انرژی ترازهای محدود شده در باند هدایت CdSe/لیگاند/پلیمر. 60

شکل ‏4‑2.تغییرات سطوح انرژی باند هدایتCQD با تغییر جرم موثر پلیمر از m02/0تا m0 2. 60

شکل ‏4‑3.تغییرات سطوح انرژی باند هدایت CQD ناشی از تغییر اندازه QD از nm4/2 تا nm 4. 61

شکل ‏4‑4. سطوح انرژی ترازهای محدود شده در باند هدایت و لبه حالت پیوستار CdSe/پلیمر. 62

شکل ‏4‑5. ضریب جذب محاسبه شده در انرژی فوتون­های مختلف برای نانوساختار ترکیبی  پلیمر/لیگاند/CdSe با                    64

شکل ‏4‑6. ضریب جذب محاسبه شده در انرژی فوتون­های مختلف برای نانوساختار ترکیبی  پلیمر/لیگاند/CdSe با  با در نظرگرفتن گذار درون باندی و از باند به حالت پیوستار 65

شکل ‏4‑7. ضریب جذب محاسبه شده در طول موج­های مختلف برای نانوساختارهای ترکیبی پلیمر/لیگاند/CdSe. 66

شکل ‏4‑8.ضریب جذب محاسبه شده در انرژی فوتون‌های مختلف و در اندازه‌های مختلف CQD در نانوساختارهای ترکیبی پلیمر/لیگاند/CdSe  67

شکل ‏4‑9. شکل سه بعدی ضریب جذب محاسبه شده برای یک CdSe CQD جایگذاری شده در پلیمرهای مختلف. 68

شکل ‏4‑10منحنی پاسخدهی آشکارساز تحت طول موج‌های مختلف… 69

شکل ‏4‑11. منحنی جریان نوری محاسبه شده تحت ولتاژهای مختلف… 70

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:محاسبه تئوری پارامترهای ساختار آشکارسازهای نوری مادون‌قرمز مبتنی بر نقاط کوانتمی کلوئیدی از نوع نوررسانش”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo