مقدمه. 1
مقدمه ای بر کربن و اشکال مختلف آن در طبیعت و کاربردهای آن. 3
1-1 مقدمه. 3
1-2 گونه های مختلف کربن در طبیعت.. 4
1-2-1 کربن بی شکل. 4
1-2-2 الماس… 4
1-2-3 گرافیت.. 5
1-2-4 فلورن و نانو لوله های کربنی.. 5
1-3 ترانزیستورهای اثر میدانی فلز- اکسید - نیمرسانا و ترانزیستورهای اثر میدانی نانولوله ی کربنی.. 8
بررسی ساختار هندسی و الکتریکی گرافیت و نانولوله های کربنی.. 11
2-1 مقدمه. 11
2-2 ساختار الکترونی کربن.. 12
2-2-1 اربیتال p2 کربن.. 12
2-2-2 روش وردشی.. 13
2-2-3 هیبریداسون اربیتالهای کربن.. 15
2-3 ساختار هندسی گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 19
2-3-1 ساختار هندسی گرافیت.. 19
2-3-2 ساختار هندسی نانولوله های کربنی.. 22
2-4 یاخته ی واحد گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 26
2-4-1 یاخته ی واحد صفحه ی گرافیت.. 26
2-4-2 یاخته واحد نانولوله ی کربنی.. 27
2-5 محاسبه ساختار نواری گرافیت و نانولوله ی کربنی.. 29
2-5-1 مولکولهای محدود. 29
2-5-2 ترازهای انرژی گرافیت.. 31
2-5-3 ترازهای انرژی نانولوله ی کربنی.. 33
2-5-4 چگالی حالات در نانولوله ی کربنی.. 37
2-6 نمودار پاشندگی فونونها در صفحه ی گرافیت و نانولوله های کربنی.. 38
2-6-1 مدل ثابت نیرو و رابطه ی پاشندگی فونونی برای صفحه ی گرافیت.. 39
2-6-2 رابطه ی پاشندگی فونونی برای نانولوله های کربنی.. 46
پراکندگی الکترون فونون. 48
3-1 مقدمه. 48
3-2 تابع توزیع الکترون. 49
3-3 محاسبه نرخ پراکندگی کل. 53
3-4 شبیه سازی پراکندگی الکترون - فونون. 56
3-6 ضرورت تعریف روال واگرد. 59
بحث و نتیجه گیری.. 62
4-1 مقدمه. 62
4-2 نرخ پراکندگی.. 62
4-3 تابع توزیع در شرایط مختلف فیزیکی.. 64
4-4 بررسی سرعت میانگین الکترونها، جریان، مقاومت و تحرک پذیری الکترون. 66
4-4-1 بررسی توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ نیم رسانا 66
4-4-2 بررسی جریان الکتریکی در نانولوله های زیگزاگ نیم رسانا 68
4-4-3 بررسی مقاومت نانولوله های زیگزاگ نیمرسانا 68
4-4-3 بررسی تحرک پذیری الکترون در نانولوله های زیگزاگ نیم رسانا 69
نتیجه گیری.. 71
پیشنهادات… 72
ضمیمه ی (الف) توضیح روال واگرد. 73
منابع.. 75
چکیده انگلیسی.. 78
شکل1-1. گونه های مختلف کربن… 6
شکل 1-2. ترانزیستور اثر میدانی 9
شکل 1-3. ترانزیستور نانولوله ی کربنی 10
شکل 2-1. اربیتال… 15
شکل 2-2. هیبرید… 17
شکل 2-3. ساختار… 18
شکل 2-4. شبکه گرافیت 21
شکل 2-5. یاخته ی واحد گرافیت 21
شکل2-6. یاخته ی واحد نانولوله ی کربنی 23
شکل 2-7. گونه های متفاوت نانولوله های کربنی 25
شکل 2- 8. تبهگنی خطوط مجاز در نانولوله ی کربنی 36
شکل 2-9. مؤلفه های ماتریس ثابت نیرو. 43
جدول 2-1 عناصر ماتریس ثابت نیرو.. 43
نمودار 2-1. نوار انرژی الکترونی گرافیت 33
نمودار 2-2. نوار انرژی الکترونی نانولوله ی کربنی.. 36
نمودار 2-3. چگالی حالات در نانولوله ی کربنی 38
نمودار 2-4. نوار سه بعدی انرژی فونونی گرافیت 45
نمودار 2-5. نوار انرژی فونونی در راستای خطوط متقارن منطقه اول بریلوئن 45
نمودار 2-6. نوار انرژی فونونی نانولوله ی کربنی 47
نمودار 3-1. سطح فرمی در نانولوه های کربنی… 54
نمودار 3-2. منطقه ی تکرار شونده در نانولوله های کربنی 60
نمودار 3-3. نقاط متقارن در مسئله پراکندگی 61
نمودار 4-1. نرخ پراکندگی در دو نانولوله ی زیگزاگ و… 63
نمودار 4-2. وابستگی دمایی نرخ پراکندگی 63
نمودار4-3. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ی 64
نمودار4-4. تابع توزیع در میدان ضعیف و قوی نانولوله ی 65
نمودار 4-5. وابستگی سرعت میانگین الکترون به دما در نانولوله ی کربنی… 67
نمودار 4-6. توزیع سرعت در نانولوله های زیگزاگ… 67
نمودار 4-7. نمودار جریان - ولتاژ در مورد نانولوله های زیگزاگ… 68
نمودار 4-8. مقاومت نانولوله های مختلف 69
پیوست الف: توضیح روال واگرد. 73
چکیده انگلیسی… 78