Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Nghiên cứu ảnh hưởng của biến dạng lên sự tự khuếch tán trong Ge bằng phương pháp thống kê mômen

Mục đích của luận văn là sử dụng phương pháp thống kê mômen nghiên cứu ảnh hưởng của biến dạng lên sự tự khuếch tán trong tinh thể Ge. Luận văn đã thu được các kết quả số mô tả sự phụ thuộc độ biến dạng ε của năng lượng kích hoạt Q và hệ số khuếch tán D cho Ge tự khuếch tán ở nhiệt độ T. Các kết quả tính số sẽ được so sánh với thực nghiệm và các tính toán bằng lí thuyết khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Nghiên cứu ảnh hưởng của biến dạng lên sự tự khuếch tán trong Ge bằng phương pháp thống kê mômen BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 BÙI THỊ THU HƯƠNGNGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNGLÊN SỰ TỰ KHUẾCH TÁN TRONG Ge BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ MÔMEN Chuyên ngành: Vật lí lí thuyết và vật lí toán Mã số: 60 44 01 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Người hướng dẫn khoa học: TS. Phan Thị Thanh Hồng HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Trước khi trình bày nội dung chính của luận văn, tôi xin bày tỏ lòng biếtơn sâu sắc tới TS. Phan Thị Thanh Hồng người đã định hướng chọn đề tài vàtận tình hướng dẫn để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới phòng Sau đại học, Ban ChủNhiệm khoa Vật lý, các thầy cô giáo giảng dạy chuyên ngành Vật lý lý thuyếtvà Vật lý toán trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ tôi trong suốtquá trình học tập và làm luận văn. Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bèđã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện về mọi mặt trong quá trình học tập đểtôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2017 Tác giả Bùi Thị Thu Hương LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sựhướng dẫn của TS. Phan Thị Thanh Hồng. Tất cả các số liệu và kết quảnghiên cứu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳcông trình nào khác. Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2017 Học viên Bùi Thị Thu Hương MỤC LỤCMỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1CHƯƠNG 1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KHUẾCH TÁN TRONG TINHTHỂ Ge ............................................................................................................. 4 1.1. Tinh thể Ge ............................................................................................. 4 1.1.1. Cấu trúc tinh thể của Ge .................................................................. 4 1.1.2. Một vài thuộc tính của Ge ............................................................... 5 1.1.3. Các khuyết tật trong tinh thể Ge ...................................................... 5 1.1.4. Các ứng dụng quan trọng của Ge .................................................... 8 1.2. Các nghiên cứu về khuếch tán trong tinh thể Ge.................................... 9 1.2.1. Khuếch tán và các cơ chế khuếch tán chủ yếu trong tinh thể rắn............................................................................................................... 9 1.2.2. Các nghiên cứu về khuếch tán trong tinh thể Ge ........................... 11 1.3. Phương pháp thống kê mômen trong nghiên cứu tinh thể bán dẫn ...... 14 1.3.1. Độ dời của hạt khỏi nút mạng ........................................................ 14 1.3.2. Năng lượng tự do Helmholtz .......................................................... 19 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................ 22CHƯƠNG 2. ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG LÊN SỰ TỰKHUẾCH TÁN TRONG TINH THỂ BÁN DẪN ......................................... 23 2.1. Lí thuyết tự khuếch tán trong tinh thể bán dẫn ..................................... 23 2.2 . Ảnh hưởng của biến dạng lên sự tự khuếch tán .................................. 31 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................ 37CHƯƠNG 3. TÍNH SỐ VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ ................................. 38 3.1. Thế năng tương tác giữa các hạt trong tinh thể .................................... 38 3.2. Các đại lượng khuếch tán của Ge dưới ảnh hưởng của biến dạng ....... 39 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................ 47KẾT LUẬN ..................................................................................................... 48TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 49 DANH MỤC CÁC BẢNGBảng 3.1. Giá trị các thông số thế Stillinger – Webercủa Ge ........................ 39Bảng 3.2. Sự phụ thuộc nhiệt độ của aLT , aKT, Vr, năng lượng kích hoạt Q và hệ số khuếch tán D trong sự tự khuếch tán của Ge........................ 41Bảng 3.3. Ảnh hưởng của độ biến dạng ε lên năng lượng kích hoạt Q ở nhi ...