۲۶۸٫۵۴

 

 

 

۳۴۰

 

۰٫۱۳۸۸

 

۰٫۳۳۱

 

 

 

۳۷۰٫۳۳

 

۰٫۰۹۴۲

 

۰٫۳۳۴

 

 

 

۴-۳-۳) حل عددی و حصول نمودار های I-V با بهره گرفتن از برنامه نویسی کامپیوتری
در کار حاضر با حل عددی و حصول منحنی های مشخصه ولتاژ- جریان نمونه ها، و برای تصدیق آنکه مدل الکتروگرمایی و اثر گرمای ژول در فیلمان جریان می تواند منجر به کلیدزنی الکتریکی یا رفتار مقاومت دیفرانسیلی منفی شود، منحنی های ولتاژ – جریان را در همه نمونه های مورد بررسی تحت شرایط یکسان نسبت به شرایط آزمایشگاهی با بهره گیری از شبیه سازی کامپیوتری رسم نموده ایم. نتایج بدست آمده در شکل های (۴-۳۴) تا (۴-۳۸) نشان داده شده اند.
پایان نامه - مقاله - پروژه
شکل (۴-۳۴) منحنی های مشخصه ی ولتاژ – جریان نظری (شبیه سازی کامپیوتری) نمونه TVSb5 برای مقادیر مختلف دمای T0، مقادیر معین آزمایشگاهی R و Ea (افزایش دمای نمونه برای مقدار K 298 T0= نمایش داده شده است)
شکل (۴-۳۵) منحنی های مشخصه ی ولتاژ – جریان نظری (شبیه سازی کامپیوتری) نمونه TVSb8 برای مقادیر مختلف دمای T0، مقادیر معین آزمایشگاهی R و Ea (افزایش دمای نمونه برای مقدار K 298 T0= نمایش داده شده است)
شکل (۴-۳۶) منحنی های مشخصه ی ولتاژ – جریان نظری (شبیه سازی کامپیوتری) نمونه TVSb10 برای مقادیر مختلف دمای T0، مقادیر معین آزمایشگاهی R و Ea (افزایش دمای نمونه برای مقدار K 298 T0= نمایش داده شده است)
شکل (۴-۳۷) منحنی های مشخصه ی ولتاژ – جریان نظری (شبیه سازی کامپیوتری) نمونه TVSb12 برای مقادیر مختلف دمای T0، مقادیر معین آزمایشگاهی R و Ea (افزایش دمای نمونه برای مقدار K 298 T0= نمایش داده شده است)
شکل (۴-۳۸) منحنی های مشخصه ی ولتاژ – جریان نظری (شبیه سازی کامپیوتری) نمونه TVSb15 برای مقادیر مختلف دمای T0، مقادیر معین آزمایشگاهی R و Ea (افزایش دمای نمونه برای مقدار K 298 T0= نمایش داده شده است)
در حل عددی مذکور، از مقادیر تجربی Ea و R و α و ۰T (دمای آزمایشگاهی) استفاده شده است که در جداول (۴-۱) و (۴-۲) موجودند. نتایج نشان می دهد که ولتاژ آستانه ی شروع رفتار کلیدزنی یا مقاومت دیفرانسیلی منفی با افزایش دما کاهش می یابد که با تئوریهای مربوطه و نتایج آزمایشگاهی ارائه شده در بخش های (۴-۳-۱) و (۴-۳-۲) کاملا سازگار است و مؤید این مطلب است که مدل الکتروگرمایی مبتنی بر اثر گرمای ژول در نمونه، یکی از مدل های کارآمد در موضوع مورد مطالعه است و بیان می کند که نمی توان از اثر گرمای ژول چشم پوشی نمود و این عامل قادر است در فیلمان جریان تغییر ساختار احتمالی را ایجاد نماید.
لازم به ذکر است که با توجه به گزارش قبلی [۷۰] بر روی دمای گذار شیشه ای نمونه ها و امکان تغییر ساختار و ایجاد فاز بلوری در فیلمان جریان در صورت گذر از دمای مذکور، می توان اینگونه نتیجه گرفت که چه در آزمایشات انجام شده و چه در حل عددی ارائه شده، گرمای ژول دمای نمونه را در فیلمان جریان به بالاتر از دمای محیطی نمونه (T0) می برد و از مقایسه دمای (۴-۳) با دمای گذار شیشه ای، تغییر ساختار بسیار محتمل است و باعث می شود Vth با افزایش دما کاهش می یابد چرا که در فیلمان بلوری رسانش بمراتب بیشتر از وضعیت آمورف است.
۴-۴ ) نتایج کلی
نتایج بدست آمده از الگوی پراش پرتو X نمونه­ها، نشان دهنده آمورف بودن و ساختار غیربلوری نمونه هاست.لازم به ذکر است که قله­های مشهود در الگوی پراش پرتو X نمونهTVSb12، نشان دهنده یک تغییر ساختار در نمونه و در نتیجه ایجاد فاز ریز بلوری است که توسط تصویر SEM نیز تایید شده است.
بررسی رسانشی الکتریکی نمونه ها بر اساس منحنی­های جریان- ولتاژ نشان می­دهد که با افزایش دما رسانش الکتریکی جریان مستقیم نمونه ها افزایش می­یابد وچنین رفتاری طبیعت نیمرسانایی نمونه ­ها را تصدیق می­نماید.
منحنی مشخصه ی جریان –ولتاژ نمونه ها در میدان الکتریکی ضعیف خطی بوده و در میدانهای الکتریکی قوی (حدوداً بزرگتر از V/cm 104-103) غیر اهمی می شود که با توجه به اثر پول – فرنکل قابل توجیه است.
بررسی منحنی­های جریان- ولتاژ نشان می­دهد که با افزایش دمای نمونه ولتاژ آستانه کاهش می­یابد.
بررسی منحنی­های جریان- ولتاژ نشان می­دهد که با افزایش فاصله الکترودی ولتاژ آستانه افزایش می­یابد.
حل عددی معادله جریان – ولتاژ معادله (۴-۵) تحت مقادیر بدست آمده از نتایج و شرایط آزمایشگاهی، مؤید کارآمدی مدل الکتروگرمایی در پدیده های کلیدزنی و مقاومت دیفرانسیلی منفی است.
خلاصه اینکه خلاصه اینکه شکلهای (۴-۳) تا (۴-۳۳) موید این مطلب است که با افزایش دمای نمونه، میدان الکتریکی شروع رفتار غیر اهمی و همچنین شروع کلیدزنی، کاهش می یابد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که برانگیزش گرمایی توام با اثر میدان الکتریکی قوی (جهش فونون-همراه حامل بار) عامل رسانش غیر اهمی و کلیدزنی است. از مقایسه مقادیر گاف نوری گزارش شده ی نمونه های مورد بررسی [۷۰] و انرژی فعالسازی الکتریکی آنها که در کار حاضر و همچنین گزارشهای قبلی [۶۹] آمده است، می توان رسانش الکتریکی جهشی حامل بار بین حالات جایگزیده را تصدیق نمود چرا که مقادیر انرژی فعالسازی چند مرتبه کوچکتر از مقادیر گاف انرژی هستند.
بطور کلی لازم به ذکر است که نمونه های مورد بررسی نیمرسانا بوده و کلیدزنی نمونه ها بین شاخه های مقاومت بالا و پایین در زمان کوتاهی رخ می دهد و قابلیت کاربرد این نمونه ها را در قطعات کلیدزنی نشان می دهد. می توان افزایش دما در فیلمان جریان را با توجه به گرمای ژول عامل تغییر ساختار داخلی و سرعت بخشی کلیدزنی دانست.
منابع و مراجع
منابع و مراجع
[۱] S.R Elliott; “Physics of amorphous materials”, second edition,1990.
[۲] J. Zarzycki, Glasses and the Vitreous State, first ed, p.228, Cambridge University Press, Cambridge, NY, 1991.
[۳]D.Souri; “The study of electrical and optical properties of  compositions in amorphous state”, Ph.D thesis, Razi University, Kermanshah, Iran, 2006.
[۴] S. Wang,”High field phenomena and hot electron effects, in:
fundument-al of semicoductor theory and device physics”,(Univ.of
California at Berkeley) 1989, P.(147-151,462-516).
[۵] K. Morigaki;” Physics of amorphous semiconductors”, Imperial college press, 1999.
[۶]M.H.Brodsky; Topics in applied physics: Amorphous semiconductors; (Springer-Verlag, Berline Hidelbergs, Newyork) Vol.36,1976.
[۷] B. A. Movchan and A. V. Demchishin (1969). “Study of the structure and properties of thick vacuum condensates of nickel, titanium, tungsten, aluminium oxide and zirconium dioxide". Phys. Met. Metallogr. ۲۸: ۸۳–۹۰٫
[۸] C.M.Wolfe, N.Holonyak, J.Gregory and E.Stillman;”Physical properties of semiconductors”, Prentice-Hall international Ins, 1989.
[۹] P.C. Taylor; Journal of Non-Crystalline Solids 352(2006) 839-850.
[۱۰] P.Thomas and H.Overhofe, “Encyclopedia of Materials: Science and Technology( Amorphous Semiconductors: Localization)”,Elsevier Science Ltd, 2001,pp.277-283.
[۱۱] Prof.Sir Nevil Mott, M.A, F.R.S; Electronic & Power 19(1973)321-324.
[۱۲] N.F.Mott and E.A.Davis;” Electronic processes in non-crystalline materials”, Second edition, Clarendon press oxford,1979.
[۱۳] P.W.Anderson, Physical Review, 109(1958)1492-1498.
[۱۴] N.F.Mott, Philosophy Magazine, 22(1970) 7-8.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...