TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ
1. Tên tác giả: Phạm Thị Bích Thảo
2. Tên luận án: Hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên vật liệu phân cực AlGaN/GaN và Penta-graphene nanoribbon
3. Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số: 62 44 01 03
4. Cơ sở đào tạo: Viện Vật lý, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
5. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu
5.1 Mục tiêu nghiên cứu: nghiên cứu hiện tượng vận chuyển điện tử trong các cấu trúc nano bán dẫn dựa trên các vật liệu AlGaN/GaN và penta-graphene nanoribbon.
5.2 Đối tượng nghiên cứu: tính chất điện tử và hiện tượng vận chuyển điện tửtrong các hệ vật liệu AlGaN/GaN và penta-graphene nanoribbon.
6. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng
– Sử dụng phương pháp biến phân để xác định tính chất điện tử và dẫn ra các biểu thức giải tích liên quan đến độ linh động đặc trưng cho hiện tượng vận chuyển điện tửtrong hệ vật liệu AlGaN/GaN.
Sử dụng phương pháp số, lập trình bằng Mathematica để xác định các tham số biến phân và minh họa các đại lượng vật lý bằng đồ thị.
Sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ kết hợp hàm Green không cân bằng để khảo sát đặc tính điện tử (cấu trúc vùng, mật độ trạng thái,…) và tính chất vận chuyển điện tử (phổ I(V), phổ T(E),…) trong hệ vật liệu penta-graphene nanoribbon.
– Sử dụng phần mềm Origin để xử lý số liệu.
– So sánh với một số kết quả thực nghiệm.
7. Các kết quả chính
7.1 Bằng phương pháp biến phân, chúng tôi đã xác định được các biểu thức giải tích của tổng năng lượng ở trạng thái cơ bản, độ linh động trong cấu trúc dị chất phân cực pha tạp điều biến AlGaN/GaN. Sử dụng phương pháp số, lập trình bằng Mathematica: chúng tôi đã xác định sự phân bố của khí điện tử hai chiều khi thay đổi mật độ điện tích phân cực, mật khí khí điện tử hai chiều và mật độ donor. Trên cơ sở đó, khảo sát độ linh động theo hàm lượng hợp kim Al trong hợp kim và mật độ khíđiện tử hai chiều trong cấu trúc dị chất phân cực AlGaN/GaN và AIN/GaN. Từ việc tiếp cận lý thuyết, kết quả giải tích và kết quả tính số cho thấy, điện tích phân cực đóng ba vai trò: nguồn cung cấp hạt tải, nguồn tán xạ và nguồn giam cầm.
7.2 Đồ thị độ linh động theo hàm lượng Al trong hợp kim và mật độ khí điện tửhai chiều phù hợp tốt giữa kết quả tính toán của chúng tôi và kết quả thực nghiệm khi xét đến tán xạ nhám phân cực trong tán xạ tổng.
7.3 Trên cơ sở lý thuyết phiếm hàm mật độ và hàm Green không cân bằng thông qua phần mềm Atomistix ToolKit (ATK): chúng tôi đã xây dựng được cấu trúc penta-graphene nanoribbon dạng biên răng cưa (SSPGNR) và các câu trúc SSPGNR được pha tạp Si, N, P ở cùng vị trí. Kết quả tính số cho thấy, đặc tính cấu trúc và tính chất vận chuyển điện tử của các cấu trúc SSPGNR phụ thuộc mạnh mẽ vào nguyên tố được pha tạp. Từ những khảo sát trên, cho thấy penta-graphene nanoribbon là một trong những ứng viên tiềm năng cho những ứng dụng cho lĩnh vực quang điện tử.
