دانلود پروپوزال آماده رشته فیزیک: اثر ناهمواری سطح و ضخامت لایه های نازک ZnO جانشانی شده با Mn بر روی خواص اپتیکی آنها

دانلود پروپوزال آماده رشته فیزیک جامد و پروپوزال تکمیل شده با رفرنس دهی کامل فارسی و انگلیسی و پانویس ها، برگرفته از مقاله های فارسی و ترجمه تخصصی متون مقاله انگلیسی با ترجمه آماده کتاب های خارجی و کتاب های داخلی رشته های مختلف، مناسب برای انجام پایان نامه کارشناسی ارشد و انجام پایان نامه دکتری و نوشتن پروپوزال اصلی و پروپوزال آماده روش تحقیق ، توضیح مولفه های پرسشنامه و مقاله داخلی و خارجی و طرح های تحقیقاتی

قسمت هایی از پروپوزال:

۱- بیان مسأله:

گفته می شود که در قرن ۲۱ سه علم در عرصه زندگی انسان پیشرو سایر علوم می گردند. این سه علم بیوتکنولوژی، نانو تکنولوژی و فن آوری اطلاعات می باشند. از این میان نانو تکنولوژی یکی از پیامدهای زندگی مدرن می باشد. نیاز های همچون سرعت بیشتر، دقت افزونتر، فضای فیزیکی و بازتر و بالاخره رفاه مناسب تر، بیشتر را متوجه استفاده از ابزار کوچک از مرتبه یک میلیاردم متر نموده است. یکی از مهم ترین عرصه های فناوری نانو، لایه های نازک می باشد. از این رو در تحقیقات و صنایع امروزی نیمه هادی ها دارای کاربردهای فراوانی هستند چون خواص اپتیکی و الکتریکی جالبی از خود نشان می دهند.

بررسی خواص فیزیکی ماده در طول صد سال اخیر آن قدر پیشرفت کرده است که امروزه علم فیزیک به گروه بزرگی از شاخه های خاص که اغلب شکاف بزرگی هم بین آنها وجود دارد، تقسیم شده است. این شاخه ها در واقع به علت گستردگی بسیار خود علم به وجود آمده اند، و عملاً با بخش خاصی که مطالعه می شود، و روش بررسی و چیزهایی از این قبیل متمایز می شوند. یکی از این شاخه های مهم و مستقل که درسال های اخیر توسعه یافته فیزیک لایه های نازک است. این شاخه از فیزیک با سیستم هایی سروکار دارد که فقط یک ویژگی مشترک دارند، یعنی آنهایی که یکی از ابعاد شان بسیار کوچک است، درحالی که ممکن است سایر خواص چنین سیستم هایی و همچنین روش های بررسی آنها متفاوت باشند.

……………………………

اهمیت و ضرورت مسأله

اهمیت موضوع این پایان نامه در روش به کار رفته در تهیه لایه نازک می باشد که با توجه به حاصل شدن ساختار متفاوت نسبت به سایر روش های لایه نشانی، خواص اپتیکی این لایه ها اهمیت پیدا می کند.

…………….

تعریف لایه های نازک

به طور کلی لایه به ماده یا موادی گفته می شود که به صورت پوششی برروی یک سطح یا ماده می نشیند و باعث ایجاد خواص الکتریکی، فیزیکی و مکانیکی سطحی جدیدی می شود که نه خصوصیات ماده تشکیل دهنده آن را دارد و نه خصوصیات سطحی را که لایه برروی آن رسوبه شده است و خصوصیات سطحی زیر لایه را ارتقاء می بخشد. لایه های نازک را می توان به لایه های رسانا (فلزی)، لایه های نیمه رسانا، و لایه های نارسانا(عایق) از مواد معدنی و آلی تقسیم بندی کرد. در عموم روش های لایه نشانی، هنگامی که ماده از حالت توده ای به صورت ورقه خیلی نازکی از اتم ها. مولکول ها یا یون های مجزا در آیند و توسط چگالش روی سطح زیر لایه نشینند، پوششی ایجاد می شود که آن را لایه و یا فیلم می نامند. چگالش ذرات اتمی مولکولی یا یونی برای تشکیل لایه بر روی زیرلایه توسط فرآیند های فیزیکی و شیمیایی مختلفی صورت می گیرد. معمولاً اگر لایه تشکیل شده نازک باشد، خواص فیزیکی جدیدی از خود بروز می دهد که با خواص همان لایه به صورت توده ای متفاوت است که به این ترتیب می توان قابیلت های جدیدی به محصول افزود. اصولاً لایه ها و پوشش های مختلف از نقطه نظر ضخامت به سه گروه تقسیم می شوند که عبارتنداز:

……………..

مراحل تشکیل لایه های نازک

عمدتاً سازو کار مختلف چگالش لایه نازک را بسته به شدت برهمکنش بین اتم های لایه در حال رشد و بین اتم های لایه و زیر لایه می توان تشخیص داد:

الف)رشد لایه به لایه (سازوکار وَن در مرو)^۱

……………

کند وپاش

کندو پاش یکی از روش های لایه نشانی از فاز بخار است که به طور عمده برای تولید فیلم فلزات با ضخامت از نانو تا میکرو می باشد و تحت شرایط کنترل شده می توان نانو ذراتی تا حد ۳ نانومتر هم به این شیوه بدست آورد. اما فرایند کندوپاش عبارت است از کندو پاش اتم ها یا مولکول های هدف و ایجاد یک فیلم با یون های یک گاز خنثی که در پلاسما ایجاد شده و در میدان ایجاد کننده پلاسما شتاب می گیرند.

……………

رسوب شیمیایی بخار CVD

لایه نشانی بخار شیمیایی عبارت است از یک سری واکنش های فاز گازی که برروی یک زیر لایه جامد صورت می گیرد و موجب لایه نشانی برروی سطح آن می شود روش رسوب شیمیایی فاز بخار مستلزم رسوب گذاری ماده شامل نانوذرات از فاز گازی است. ماده آن قدر گرم می شود تا به صورت گاز درآید و سپس به صورت یک ماده جامد برروی سطح معمولاً، تحت خلاء رسوب گذاری می گردد. به عبارتی دیگر لایه نشانی بخار شیمیایی یک فرآیند شیمیایی برای ساخت مواد جامد عملیاتی با خلوص بالاست روش های رسوب شیمیایی از بخار شامل روش هایی است که در آن جریان از گاز که حاوی ترکیبات فرار ماده یا موادی است که می خواهیم پوشش دهیم، وارد یک محفظه خلاء می شود. شرایط درون این محفظه کنترل شده است به نحوی که کنترل شرایط باعث انجام واکنش های شیمیایی در نزدیکی بستر یا روی بستر می شود و پوشش مورد نظر برروی سطح تشکیل می گردد، مواد اضافی حاصل از واکنش های شیمیایی در طول فرایند از سیستم خارج می شوند، لایه های بدست آمده از این روش می تواند لایه های فلزی – آلیاژی و ترکیبات نسوز نیمه هادی باشند. پارامتر های مربوط به فرآیند نظیر دمای بستر، فشار گاز، غلظت مواد واکنش دهنده و نرخ جریان گاز تأثیر قابل توجهی بر خواص لایه بدست آمده دارند و با کنترل مناسب این پارامتر ها می توان به خواص مورد نظر دست یافت. به طور کلی واکنش هایی که در فرآیند CVD انجام می شود عبارتند از :

…………..

لایه گذاری به وسیله پالس لیزری PLD ¹ :

لایه گذاری به وسیله پالس لیزری PLD یکی از روش های ارتقاء یافته PVD ست که برای بهبود کیفی لایه های اکسیدی چند جزی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش خروجی پالس کوتاه لیزری برروی هدف جامد متمرکز شده و دمای قسمت کوچکی از هدف را بیش از دمای بخار افزایش می دهد، توده مواد بخار شده از لایه رسوب شده، لایه نازک را به وجود آورده که به وسیله تکنیک های دیگرPVD غیر قابل رسوب می باشد. در روش PVD و در حالتی که منابع تک عنصری مورد استفاده قرار گیرد، دستیابی به لایه های نازک با ترکیب استو کیومتری مشکل است، زیرا نسبت ورودی هر جز باید کالیبره شده باشند. در روش PLD ترکیب بخار همان ترکیبی می باشد که در هدف وجود دارد، بنابراین رشد رسوب لایه آسانتر می شود. توانایی پالس لیزری مواد می تواند از چند نظر مورد بررسی قرار گیرد، لیزر انرژی را در هدف ذخیره می ساخته و جذب پرتو به وسیله ماده هدف باعث داغ شدن سطح و تأثیر بر شکل آن می گردد. انرژی جذب شده در واحد حجم بستگی به عمق نفوذ چشمی، پراکندگی حرارت و نسبتی که انرژی ذخیره شده است دارد. میزان انرژی ذخیره شده توسط پهنای PL تعیین می گردد. افزایش حرارت در سطح می تواند با توجه به نسبت میزان انرژی که در ماده ذخیره شده و میزان حرارتی که از دست رفته مورد محاسبه قرار گیرد، لیزر برای نقاط ریز تمرکز نموده (به عنوان نمونه چند میلی متر مربع) تا حجم ماده ای را که باید حرارت داده شود، به حداقل رساند، که در بیشتر موارد حرارت سطحی در ماده، به دنبال ذوب و بخار به وجود می آید.

…………..

اهداف پژوهش

تعیین اثر ناهمواری سطح و ضخامت لایه های نازک ZnO جانشانی شده با Mn بر روی خواص اپتیکی آنها

مرور منابع و پیشینه تحقیق:

نیمه هادی ها

نیمه هادی ها عناصری هستند که از لحاظ هدایت، مابین هادی و عایق قرار دارند، و مدار آخر نیمه هادی ها، دارای ۴ الکترون می باشد.

بر اثر انرژی گرمایی محیط اطراف نیمه هادی، پیوند اشتراکی شکسته شده و الکترون آزاد می گردد.

الکترون فوق و دیگر الکترونهایی که بر اثر انرژی گرمایی به وجود می آید در نیمه هادی وجود دارد و این الکترونها به هیچ اتمی وابسته نیست.

…………

مدل سازی تابع دی الکتریک

به منظور انجام محاسبات نسبت انعکاس های مختلط لازم است از مقادیر واقعی توابع دی الکتریک به عنوان تابع طول موج استفاده شود. برای عایق ها و نیمه هادی ها، نوسان توابع اپتیکی برای طول موج های بزرگتر از گاف انرژی، ضریب میرایی K نزدیک به صفر است، و ضریب شکست n به آرامی با طول موج تغییر می کند. بالای گاف انرژی، پدیده نقطه بحران برای مواد بلوری ساختار توابع دی الکتریک را ایجاد می کند. مواد آمورف ساختار کمتری دارند، اما گاف انرژی آنها و توابع دی الکتریک آن به طور چشم گیری با طول موج تغییر می کند. فلزات می توانند خصوصیات نقطه بحرانی در توابع دی الکتریکشان داشته باشند، اما آنها گاف انرژی ندارند بنابراین هیچ ناحیه ای که در آن k نزدیک به صفر باشد را ندارند، k به خاطر حامل های آزاد در طول موج های بزرگتر تمایل به واگرایی دارد. اثرات حامل های آزاد در قسمتی از توابع اپتیکی نیمه هادی هایی که به سختی دوپ می شوند نقش دارند.

…………….

نیمه هادی

پودری است که کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف از پزشکی تا الکترونیک دارد و به صورت یک ترکیب معدنی سفید مایل به آبی ( تقریباً نقره ای ) غیر قابل حل در آب است.

پودر  یک نیمه هادی اکسید روی با داشتن گاف انرژی بسیار بالا با خاصیت لومینسانس در دمای اتاق و همچنین انرژی برانگیختگی ۶۰ میلی الکترون ولتی از مهمترین و پرکاربردترین نیمه هادی ها به حساب می آید.

ساختار های متفاوتی دارد ولی ساختار ورتزیت آن که از بقیه پایدار تر است شامل ساختار بلوری پایدار شش وجهی که در آن سختار دارای ابعاد شبکه ای  و  نانوتر است.

………………..

روش تحقیق:

روش های زیادی برای مطالعه لایه های نازک و تعیین مشخصات آنها وجود دارد که می توانیم آنها را به انواع روش های میکروسکوپی، روش هایی براساس پراش و روش های طیف سنجی تقسیم بندی کنیم. با استفاده از روش های میکروسکوپی تصاویری با بزرگنمایی بسیار بالا از ماده بدست می آید. پراش یکی از خصوصیات تابش الکترومغناطیسی می باشد که باعث می شود. تابش الکترومغناطیسی در حین عبور از یک روزنه و یا لبه منحرف شود و استفاده از جذب نشرو یا پراش امواج الکترومغناطیسی توسط اتم ها و یا مولکل ها را طیف سنجی می گویند. روش های canfocal microscopy، AFM، SEM، TEM و ellipsometry برای این منظور بکار گرفته می شوند.

………………

منابع :

…………………………………….

…………………………………..

آسان داک: www.Asandoc.com

انجام پایان نامه کارشناسی ارشد ، انجام پایان نامه دکتری، انجام رساله دکتری، نوشتن پروپوزال، انتخاب موضوع پایان نامه، پایان نامه مدیریت، انجام پایان نامه دکتری ، انجام رساله ، انجام پروپوزال دکتری ، پروپوزال آماده ، پروپوزال آماده ، پروپوزال آماده