خصائص الإنتقال المكماه لنبائط التردد الراديوى - آحادى الإلكترون التحت ميكرونية.

نبيل عـبد الفتاح إبراهـيم على عين شمس الـهندســـــة قسم الفـيزيـــــــــاء و الرياضيات الهندسية الماجستير 2005

إن ما حدث فى السنوات الأخيرة من تقدم فى إستخدام مقياس النانوميتروكذلك ما حدث من نمو تقنى جعل فى أمكاننا تصنيع التراكيب الكمية ذات البعدية المنخفضة مثل النقطة المكماه بمستويات طاقتها المختلفة. ومن ثم فان هدفنا الأساسى فى هذه الرسالة هو دراسة خصائص الإنتقال المكماه خلال هذه النقطة المكماه. و هذه النقطة المكماه تتصل بطرفى الكترودى فائقى التوصيل عن طريق عائقين غير متشابهين ذات أرتفاعات مختلفة. لذا فان عملية إختراق الإلكترون لهذه العوائق تتأثر باستخدام مصدرجهد متردد ذات مدى ترددى واسع. كما أنه يمكننا فى هذه الرسالة إستنتاج معادلة تيار النموذج الموضح عاليه وذلك يتم باستخدام معادلة لاندوور بوتيكر مع الأخذ فى الإعتبار تأثير كلا من الإنغلاق الكولومى و المجال المغناطيسى و كذلك عملية أنعكاس أندرييف عند حدوث تداخل الإلكترونات بين الفاصل أشباه الموصلات و  الموصلات الفائقة التوصيل. و بالمثل يمكننا أستنتاج معادلة لتوضيح احتماليةانتقال الإلكترون خلال العوائق الشمالى و اليمينى وذلك باستخدام طريقة النقل  المصفوفى. و فى هذه الرسالة ندرس تأثرالتيار بكلا من بعدية النقطة المكماه و عرض المانع و بوابة الجهد و المجال المغناطيسى ودرجة الحرارة و أخيرا تردد مصدر الجهد المتردد. و فى رسالتنا هذه تم انجاز حسابات هذه العلاقات باستخدام برنامج يسمى مات لاب(MATLAB) ومن هذه الحسابات نستطيع إستخلاص الآتى:

 

أولا:-

 

- العلاقة  بين  التيار  وبين  جهد  البوابة  تأخذ  الشكل الرنينى

المتتابع (ذبذبات) و هذا  يؤكد  لنا  عمل  هذه  النماذج   للنبائط

التحت ميكرونية حاليا مثل ترانزستور التردد الراديوى الآحادى الالكترون.

- انتقال  الإلكترونات  خلال  مستويات  الطاقة  الكمية   للنقطة

المكماه تكون واحدا تلو الآخر.

- نلاحظ  ان  التيار  يعتمد  على  تردد  مصد  الجهد  المتردد

وذلك بسبب التأثير الكولومى وكذلك عملية أنعكاس أندرييف.

- فى العلاقة بين التيار و بين المجال المغناطيسى يمكننا التحكم فى التذبذب الدورى عن طريق النسبة ما بين تردد مصدر الجهد المتردد و بين التردد السيكلترونى ومن هذه النسبة يمكننا إيجاد أعلى وأقل قيمة لهذه الذبذبات.

 

ثانيا:-

فى الجزء الثانى من هذه الرسالة يتم دراسة تأثير أهرونوف بوم على الحلقة التحت ميكرونية. حيث يتم إدخال النقطة المكماه فى أحد أذرع هذه الحلقة. ومنها نستطيع إيجاد علاقة تعبر عن موصلية أهرونوف بوم ونستخلص الآتى:

 

- العلاقة بين الموصلية و الفيض المغناطيسى المخترق فى هذه الحلقة تأخذ الشكل الرنينى الدورى بدورة مقدارها (ثابت بلانك مقسوم على شحنة الالكترون) وهذا يؤكد لنا أن هذه النقطة المكماه تساعد فى الترابط الانتقالى. كما نلاحظ أن زمن تلاشى الطور يقل بزيادة قيمة المجال المغناطيسى.

- وبالمثل فان العلاقة بين الموصلية و جهد البوابة تأخذ الشكل الدورى التذبذبى وهذا يؤكد لنا التوافق بين الإختراق كانتقال كمى وبين الإختراق كتفاعل إلكترونى فوتونى.

وفى هذا الجزء ندرس تأثير حجم النقطة المكماه وكذلك عرض المانع على الموصلية فى هذه النبائط.

 

      وأخيرا و طبقا لهذه النتائج المستنتجة فى هذه الرسالة نقول أن هذا النموذج المقترح للنبائط التحت ميكرونية مثل الترانزستور الآحادى الإلكترونى يصلح للعمل مع النبائط ذات الإختراق الرنينى. لذا فان هذا البحث ذات قيمة فى تطبيقات النانوتكنولوجى وخصوصا فى علم الميترولوجى وكذلك عمليات المعلومات المكماه و النبائط النانو الكترونية التى تعمل عند ترددات عالية.

 

مفتاح الكلمات:

 

النقطة المكماه - الإنغلاق الكولومى- الإلكترون الآحادى للنبائط التحت ميكرونية - إنعكاس أندرييف - تأثير أهرونوف بوم."


انشء في: ثلاثاء 20 نوفمبر 2012 08:19
Category:
مشاركة عبر