مطالعه پاسخ نوری اتصال شاتکی مبتنی بر مواد دوبعدی دی چالکوجناید فلزات واسطه دوبعدی
Parallel Title Proper
Study of optical response of schottky junction based on ۲D transition metal dichalcogenides
First Statement of Responsibility
/صبا سپه بان شاهگلی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فیزیک
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
Name of Manufacturer
، میرزائی
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۲۵ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
فیزیک، گرایش هستهای
Date of degree
۱۳۹۸/۱۱/۲۰
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
سد شاتکی، سد انرژی پتانسیل برای الکترونهاست که بر اساس اتصال فلز و نیمرسانا ایجادشده و دارای خصوصیت یکسوسازی در کاربردهای فوتوولتاییکی است .پارامتر مورد بررسی در ساختارهای مبتنی بر سد شاتکی، ارتفاع سد شاتکی است که توسط تابع کار فلز و الکترونخواهی نیمهرسانا مشخص میشود و از طریق تابش نور و یا اعمال ولتاژ قابلتغییر است .مواد دوبعدی دیچالکوجناید فلزات واسطه که به ضخامت چند اتم هستند، به دلیل خواص منحصربهفردشان پتانسیل بالایی در ساخت افزارههای اپتو الکترونیکی دارند .ازجمله کاربردهای این مواد میتوان به آشکارسازی نور اشاره کرد که به دلیل اندرکنش قوی با نور و نوار گاف های مخصوص در این مواد امکانپذیر است .مواد دوبعدی بهتنهایی دارای آشکار پذیری ضعیف و زمان پاسخدهی طولانی هستند .به همین دلیل، از ترکیب هیبریدی این مواد با مواد دوبعدی دیگر میتوان استفاده نمود .گرافن یکشبه فلز دوبعدی است که خصوصیاتی مثل ترابرد حاملین بالا، قدرت مکانیکی بالا، انعطاف، شفافیت و نرخ جذب ۳/۲ درصدی دارد و دارای نوار گاف صفر است .با وجود خصوصیات مورد توجه گرافن، جذب نوری کم آن برای آشکارسازی نامطلوب است .با ترکیب دی چالکوجناید فلزات واسطه دوبعدی با گرافن و فلزی دیگر)طلا (ساختارهای هیبریدی خواهیم داشت که دارای قابلیت جذب فوتون بیشتر ازیکطرف و نیز قابلیت ترابرد سریع حاملین تحریکشده) بهواسطه گرافن و فلز دیگر (از طرف دیگر است .همینطور با تابش نور و یا اعمال ولتاژ، تراز فرمی گرافن و یا خمیدگی نوارهای رسانش و ظرفیت مواد دوبعدی دی چالکوجناید فلزات واسطه و مطابق آن ارتفاع سد شاتکی نیز تغییر میکند .به دلیل ایجاد پیوند شاتکی در آشکارساز علاوه بر یکسوسازی جریان، حاملهای جریان بیشتر و سریعتر در مقابل تابش نور و یا اعمال ولتاژ خواهیم داشت و نسبت جریان نوری به جریان تاریکی هم بالا خواهد بود .در این نوع ترکیبات هیبریدی جریان نوری بهصورت تجربی بررسیشده است .ما در این کار نظری بر اساس پیوندگاههای سد شاتکی مبتنی بر مواد دوبعدی دی چالکوجناید با گرافن و فلز طلا به مدل بندی نظری تغییرات ارتفاع سد شاتکی با اعمال میدان خارجی) نور و ولتاژ (پرداختیم و مؤلفههایی مانند جریان ترمویونی و پارامترهای آشکارسازی را موردبررسی قرار دادیم .در واقع از طریق کاهش ارتفاع سد شاتکی توسط نور و ولتاژ خارجی در ساختار های فلز-نیمرسانا-فلز مورد بررسی، جریان اشباع معکوس و پیرو آن جریان ترمویونی را افزایش دادیم که سبب بهبود بخشیدن به پارامترهای آشکارسازی شده است
Text of Note
The Schottky barrier is a potential energy barrier for electrons, based on metal and semiconductor junction, and has a rectification property in photovoltaic applications. The parameter considered in Schottky barrier, is Schottky barrier height, which is determined by the metal work function and semiconductor electron affinity and can be changed by light irradiation or voltage application.Transition metal dichalcogenides monolayers which are few-atom thick, because of their unique properties, have high potential in fabricating optoelectronic devices. Among the applications of these materials are light detection, which is possible due to the strong interaction with light and the specific band gap in these materials. 2D materials alone have less detectivity and long response times. For this reason, the heterojunction of these materials with other 2D materials can be used. Graphene is a two-dimensional semi metal that has characteristics such as high mobility, high mechanical strength, flexibility, transparency and absorption rate of 2.3 and has a zero band gap. Despite the remarkable properties of graphene, its low light absorption is undesirable for detection. By combining TMDCs with graphene and the other metal (gold), we will have heterostructures that have the ability to absorb more photons on one side and the faster transport of excited carriers (by graphene and metal) on the other. Also conduction and valence bands bending of TMDC and Fermi level of grapheme will change with the light radiation or voltage, which cause variable schottky barrier heights. Due to the Schottky junction in the detector, in addition to the rectification of the current, we will have more and faster current carriers in the case of having light radiation or voltage applied, and the ratio of the photocurrent to dark current will be high. In this type of heterostructures, the photocurrent is investigated experimentally. In this work we theoretically study the Schottky barrier height variations by applying external field (light and voltage) based on Schottky junctions consist TMDCS with graphene and gold metal and study on parameters such as thermionic current and detection parameters. In fact, by reducing the height of the Schottky barrier by light and external voltage in the investigated metal-semiconductor-metal structures, we increased the reverse saturation current and so thermionic current increased, which improved the detection parameters
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Study of optical response of schottky junction based on ۲D transition metal dichalcogenides