Sonlu ve kare kesitli kuantum tellerinde sıcaklığın bağlanma enerjisine etkileri
Effects of temperature on the binding energy in finite and square cross-section quantum wires
- Tez No: 955974
- Danışmanlar: PROF. DR. İLHAN ERDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında farklı tür yarı iletkenlerin bir araya gelmesiyle oluşan düşük boyutlu yapılardan kuantum kuyuları, kuantum telleri ve kuantum noktaları araştırılmıştır. Bu yapılardan kare kesitli sonlu kuantum teli seçilip yabancı atom ve sıcaklığın etkisi incelenmiştir. Yarı iletken malzemelerin elektriksel iletkenlik bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında bulunan maddelerdir. Bu malzemelerin en önemli özellikleri dış etkenlerle (sıcaklık, ışık, elektrik alan gibi) iletkenliklerinin değiştirilebilmesidir. En iyi bilinen ve en çok kullanılan yarı iletkenler Si, Ge, Ga 'tır. Yarı iletkenler kolay ve ucuz elde edilir. Bu özelliklerinden dolayı elektronikte, sanayide ve endüstride çok sık kullanılan malzemelerdir. Diyotlarda, transistörlerde, güneş pillerinde, sensörlerin yapısında ve optiksel aletlerde kullanılmaktadır. Sonlu kuantum tel çözümlerinde zamandan bağımsız Schrödinger denklemiyle çözüm yapılmıştır. Schrödinger denkleminin kuantum mekaniğinde analitik çözümü sınırlı sayıdaki sistemler için mümkündür. Tam olarak çözülemeyen Schrödinger denklemi için yaklaşık çözüm yöntemleri kullanılmıştır ve zamandan bağımsız Schrödinger denkleminin nümerik çözümleri Varyasyon yöntemiyle çözülmüştür. Sonlu kare kesitli kuantum telinde elektronlar iki boyutta sınırlandırıldığı ve sadece bir boyutta serbest hareket edebildiği, potansiyel engelin sonlu bir değer aldığı yapılardır. Elektronun hareketi z yönünde serbest x ve y yönünde sınırlıdır. Bu tezde Schrödinger denkleminin çözümlerinden, temel durum için dalga fonksiyonları yazılıp, kare kesitli sonlu kuantum telinde hapsedilmiş elektronun enerjisi bulunmuştur. Sonlu kuantum telinde yabancı atom etkisi incelenmiştir. Sonlu kuantum telinde yabancı atom varken ve yokken elektronun enerjisi bulunup bağlanma enerjisi yazılmıştır. Son olarak sıcaklığın etkisiyle dielektrik sabiti ϵ_0 (T) ve etkin kütle m^* (T) sıcaklığa bağlı olarak yeniden hesaplanmıştır ve hesaplanan bu değerler sonlu kare telin diğer parametrelerine de etkilemiştir. Bohr yarıçapı 〖(a〗^*) ve etkin Rydberg enerjisi (R^* )'nin de değiştiğini gözlemledik. Bulduğumuz bu yeni değerler için bir tablo yapıldı. Bu tablo ve bağlanma enerjileri tezin son bölümünde grafiklerle gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this master's thesis, quantum wells, quantum wires and quantum dots, which are low-dimensional structures formed by combining different types of semiconductors, were investigated. From these structures, a square-section finite quantum wire with impurity atom was selected and the effect of temperature was investigated. Semiconductor materials are materials that are between conductors and insulators in terms of electrical conductivity. The most important feature of these materials is that their conductivity can be changed by external factors. The best known and most used semiconductors are Si, Ge, Ga. Semiconductors are easily and cheaply obtained. Due to these features, they are materials that are frequently used in electronics, industry and industry. They are used in diodes, transistors, solar cells, sensor structures and optical devices. In finite quantum wire solutions, the time-independent Schrödinger equation was used for solutions. Analytical solutions of the Schrödinger equation in quantum mechanics are possible for a limited number of systems, Approximate solution methods were used for the Schrödinger equation, which could not be solved exactly, and the numerical solutions of the time-independent Schrödinger equation were solved by the Variational method. In finite square section quantum wires, electrons are confined in two dimensions and can move freely in only one dimension, and the potential barrier has a finite value. The movement of the electron is free in the z direction and limited in the x and y directions. In this thesis, from the solutions of the Schrödinger equation, the wave functions for the ground state are written and the energy of the confined electron in the square section finite quantum wire is found. The impurity atom effect in the finite quantum wire is investigated. The energy of the electron in the presence and absence of impurity atoms in the finite quantum wire is found and the binding energies are calculated. Finally, the dielectric constant ϵ_0 (T) and effective mass m^* (T) were recalculated depending on the temperature and these calculated values also affected the other parameters of the finite square wire. We observed that the Bohr radius CC and effective Rydberg energy 〖(a〗^*) also changed. (R^* ) table was made for these new values we found. This table and the binding energies are shown with figures in the last section of the thesis.
Benzer Tezler
- Çoklu kuantum tel ve noktalarının elektronik özellikleri
The electronic properties of multiple quantum wires and quantum dots
ABDULLAH BİLEKKAYA
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ŞABAN AKTAŞ
- Lazer alan etkisinde farklı geometrilere sahip GaAs/Al(GaAs) ve GaN/Al(GaN) kuantum yapılarının elektronik ve optik özellikleri
Electronic and optical properties of GaAs/Al(GaAs) and GaN/Al(GaN) quantum structures with different geometries in laser field effect
BAHADIR BEKAR
Doktora
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KARACA BOZ
- Hidrojenik olmayan yapıların elektronik özellikleri
Electronic properties of non-hydrojenic structures
BARIŞ ÖZKAPI
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEYFETTİN DALGIÇ
- Kuantum noktalarının sonlu farklar yöntemi ile çözümü
Finite difference method aplication for quantum dots
YAŞAM SAFTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ŞABAN AKTAŞ
- 304L kalite paslanmaz çelik profillerin eğilme altındaki davranışlarının farklı yükleme koşullarında deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of 304L stainless profile behaviors under bending test with different loading conditions
TUĞÇE ÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE ESENER