آگهی دفاع از رساله دکتری
پردیس علـوم
دانشکده فیزیک

عنوان: بررسی ترابرد الکترون در نانوساختارها در دمای پایین جهت استفاده در حسگر گازی

دانشجو : یوسف خسروی
رشته:  فیزیک
استاد راهنما : دکتر عزت الله عرضی و دکتر یاسر عبدی

زمان: دوشنبه 2 مهر ماه سال 1397 - ساعت 14
مکان: دانشکده فیزیک

چکیده:
در این رساله دو روش جدید جهت کروماتوگرافی گاز بر مبنای حسگرهای گازی حالت جامد ارایه شده است. به کمک این دو روش علاوه بر تعیین غلظت گاز می توان نوع گاز را هم تشخیص داد. روش اول بر مبنای اندازه‌گیری‌ معیاری از چگالی ترازهای انرژی گرافین و نانولوله کربنی استوار است. مشتق لگاریتمی جریان گسیلی از نانولوله‌های کربنی بر حسب ولتاژ، که در فاصله بسیار کمی از گرافن قرار دارند، با چگالی ترازهای انرژی و تابع کار متناسب می‌باشد‌. تمام اندازه‌گیری‌‌ها در دمای نیتروژن مایع انجام شده است.  روش دومی که برای تعیین گاز و غلظت آن بکار بردیم، استفاده از نانوساختارهای اکسید فلزی نیمرسانا بود. ساختارهایی که در این رساله مورد استفاده قرار گرفت، دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی می‌باشد‌  که بر روی آن ها گرافن قرار دادیم. گازهای مختلفی که توسط سطح نمونه جذب می شود، تله‌های انرژی با عمق‌های مختلفی را اشغال می‌کند، که منجر به تغییرات پارامترهای حرکتی الکترون مانند ضریب نفوذپذیری و سرعت آن‌ها در نانوساختار می‌شود. به کمک اندازه گیری امپدانس نمونه و انتقال فاز و معرفی پارامتر تغییرات نسبی امپدانس توانستیم، منحنی‌هایی بدست آوریم که به کمک آن ها توانستیم علاوه بر تشخیص نوع گازهای مختلف اکسیژن، نیتروژن، بخار استون و بخار الکل، غلظت های متفاوت آن ها را که عبارت بودند از ppm50، ppm100 و ppm150 اندازه گیری نماییم. تمامی این اندازه گیری‌ها در دمای اتاق انجام شد، که در مقایسه با دمای کاری سنسورهای گازی که معمولا بین 200 تا 400 درجه سانتیگراد انجام می‌شود، دمای پایین محسوب می‌گردد.