Luận án tiến sĩ về hiện tượng vận chuyển điện tử trong cấu trúc nano bán dẫn với algangan và pentagraphene

• Tác giả: Phạm Thị Bích Thảo
• Người hướng dẫn: Nguyễn Thành Tiên
• Trường học: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Vật lý
• Đề tài: Hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên vật liệu phân cực AlGaN/GaN và Penta-graphene Nanoribbon
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Khái niệm cơ bản
• 1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP VẬN CHUYỂN ĐIỆN TỬ
• 2.1. Mô hình vận chuyển điện tử
• 2.2. Phân tích các cấu trúc nano
• 3. CHƯƠNG 3: HIỆN TƯỢNG VẬN CHUYỂN TRONG VẬT LIỆU PHÂN CỰC
• 3.1. Vật liệu AlGaN/GaN
• 3.2. Penta-graphene nanoribbon
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Phân tích dữ liệu thực nghiệm
• 4.2. Mô phỏng và dự đoán
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn từ algangan và pentagraphene đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong vật lý chất rắn. Các vật liệu nano này không chỉ có tính chất điện tốt mà còn có khả năng ứng dụng cao trong công nghệ nano. Trong bối cảnh hiện đại, việc tìm hiểu về tính chất điện và tính toán mô phỏng các hiện tượng vật lý trong các cấu trúc này là rất cần thiết. Algangan và pentagraphene là hai loại vật liệu mới, với cấu trúc hai chiều, cho phép nghiên cứu sâu hơn về hệ thống nano và các ứng dụng trong điện tử. Việc phân tích các đặc điểm của chúng sẽ giúp hiểu rõ hơn về cách thức vận chuyển điện tử diễn ra trong các cấu trúc này.

II. Cấu trúc nano và vật liệu nano

Cấu trúc nano được định nghĩa là các hệ thống có kích thước từ 1 đến 100 nanomet. Trong nghiên cứu này, cấu trúc hai chiều của pentagraphene và algangan được xem xét. Pentagraphene là một dạng của graphene, có cấu trúc đặc biệt với các liên kết mạnh mẽ, trong khi algangan là một hợp chất của nhôm và gallium, nổi bật với các tính chất điện cao. Cả hai vật liệu này đều có khả năng tạo ra các hệ thống nano với tính chất quang điện tốt, có thể ứng dụng trong các thiết bị như transistor hiệu ứng trường và điốt phát quang. Nghiên cứu về vật liệu nano này không chỉ giúp mở rộng kiến thức về vật lý mà còn có thể dẫn đến những cải tiến trong công nghệ nano.

III. Tính chất điện và mô hình lý thuyết

Tính chất điện của các vật liệu nano như algangan và pentagraphene được phân tích thông qua các mô hình lý thuyết như mô hình lỹ thuyết phiếm hàm mật độ (DFT). Các nghiên cứu chỉ ra rằng tính chất điện của các vật liệu này phụ thuộc vào cấu trúc và kích thước của chúng. Sự tương tác giữa các phân tử trong cấu trúc nano có thể tạo ra các hiệu ứng điện tử độc đáo, điều này được thể hiện qua các chỉ số như năng lượng điện tử và mật độ trạng thái. Việc tính toán các thông số này sẽ giúp dự đoán được hành vi của các hệ thống trong điều kiện thực tế, từ đó mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong điện tử.

IV. Ứng dụng trong điện tử

Nghiên cứu về vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn từ algangan và pentagraphene có nhiều ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực điện tử. Các vật liệu này có thể được sử dụng trong việc phát triển các linh kiện điện tử mới như transistor hiệu ứng trường (FET) và điốt phát quang (LED). Nhờ vào tính chất quang điện của chúng, việc tích hợp các vật liệu này vào các thiết bị điện tử có thể giúp nâng cao hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Thực tiễn cho thấy rằng việc ứng dụng các hệ thống nano này không chỉ cải thiện hiệu suất của các thiết bị điện tử hiện tại mà còn mở ra nhiều cơ hội cho các công nghệ mới trong tương lai.

V. Kết luận

Nghiên cứu về vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn từ algangan và pentagraphene cung cấp cái nhìn sâu sắc về các tính chất vật lý và ứng dụng của các vật liệu này. Các kết quả từ nghiên cứu không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có thể được áp dụng trong thực tiễn, đặc biệt là trong phát triển công nghệ nano và điện tử. Việc tiếp tục nghiên cứu các vật liệu mới và các phương pháp mô phỏng sẽ là chìa khóa để phát triển các ứng dụng điện tử tiên tiến hơn trong tương lai.