دور درجة حرارة ديباي في التوصيل الحراري الشبيكي لأشباه الموصلات (ZnSe ZnTe ZnS)‎

العناوين الأخرى

Role of debye temperature in the lattice thermal conductivity of (ZnS, ZnTe and ZnSe)‎ semiconductors

مقدم أطروحة جامعية

بشرى حسين محمد

مشرف أطروحة جامعية

عواد، عادل حسن

أعضاء اللجنة

المخ، جنان مجيد عبد السادة
سلمان، حمزة بكر
علاء عبد الوهاب حسن

الجامعة

جامعة البصرة

الكلية

كلية التربية العلمية

القسم الأكاديمي

قسم الفيزياء

دولة الجامعة

العراق

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

2012

الملخص العربي

استعرضت الدراسة قابلية تطبيق إنموذجا رياضي لحساب التوصيل الحراري الشبيكي و حد التصحيح لعينات من مركبات المجموعتين ll-VI ZnS, ZnTe and ZnSe)) لمدى من درجات الحرارة(2-300 k).

لغرض تقييم فعالية كل منها، درست المعاملات المؤثرة على منحنيات التوصيل كمعدلات الاسترخاء للتشتات الفونونية و درجة حرارة ديباي.

قسمت الدراسة إلى ثلاثة أجزاء : - ركز الجزء الأول من الدراسة على حساب التوصيل الحراري الشبيكي للمركب ZnS ضمن درجة حرارة يتراوح بين 2K و 300K .

تمت الدراسة بقيمة ثابتة من درجة حرارة ديباي Const.)) θ D و قيمة متغيرة مع درجة الحرارة (T) D θ.

قسم الجزء إلى ثلاثة مباحث : استخدم المبحث الأول في حساب التوصيلية الحرارية باستخدام صيغة التصحيح على علاقة التشتت.

أما المبحث الثاني فقد تناول الحسابات من خلال صيغة التصحيح في دالة التوزيع.

في حين ركز المبحث الثالث على حساب التوصيلية الحرارية باستخدام إنمودج SDV لمعدل استرخاء التشتت الفونوني الثلاثي-1ph τ3.

أظهرت نتائج هذا الجزء توافقا جيدا بين القيم العملية للتوصيل الحراري الشبيكي مع تلك المحسوبة نظريا.

كما أن قيمة التغير المئوي بين القيمة الثابته و المتغيرة لدرجة حرارة ديباي D δθ % تصل إلى 43.9 %،بحيث وصلت قيمة التغير المئوي للتوصيلية δk % إلى 90%.

توصلت النتائج إلى أن تأثير درجة حرارة ديباي يكون كبيرا في الفونونات الطولية مما هو عليه في المستعرضة منها في الجزء الثاني تم اختبار صيغة التصحيح في علاقة التفريق في حساب التوصيل الحراري الشبيكي للمركب ZnTe في مدى درجات حررة يتروح بين 2K و 300K .

تمت الدراسة بقيمة ثابتة من درجة حرارة ديباي D (Const.) θ و بقيمة متغيرة مع درجة الحرارةD (T) θ، حيت وجد تغير ملموس في قيم التوصيلية δk % تصل إلى 58 % عندما تكون 38.28 % = D δθ % .

كما أن L δk % T < δk % نتيجة التغير في درجة حرارة ديباي.

وجد تطابقا جيدا بين القيم العملية و النظرية للتوصيل الحراري.

عرض الجزء الثالث نتائج التوصيل الحراري الشبيكي للمركب ZnSe في إطار صيغة التصحيح في دالة التوزيع ضمن مدى درجات الحرارة (300-2) درجة مطلقة، كما تم حساب قيم حد التصحيح K ∆.

أجريت الحسابات على مرحلتين : أحدهما بثبوت درجة حرارة ديباي (.const)D θ و الأخرى كمتغير مع درجة الحرارة : تضمن هذا الجزء مبحثين : خصص المبحث الأول لتطبيق إنمودجا اقترح لحساب معدل استرخاء التشتت الفونوني الثلاثي، حيث لوحظ نجاحه من خلال المطابقة مع النتائج العملية.

كما تمت المقارنة بقيم التوصيلية بين استخدام الصيغة المقترحة و صيغ أخرى.

حيث نجد الفارق بينها صغيرا عند استعمال (.const)D θ و كبيرا عندما D (T) θ.

كما أن التغير المئوي لدرجة حرارة ديباي (32.23 % = D δθ %) كان مؤثرا على التوصيلية 68 % = δk %، بحيثL δk % يكون متغلبا على T δk.

أظهرت الدراسة أن قيم حد التصحيح ∆ K و نسبته المئوية في التوصيل الحراري الشبيكي الكلي صغيرة جدا بحيث يمكن إهمالها.

عرض المبحث الثاني حسابات المبحث الأول باستخدام الصيغة المقدمة من قبل عواد لحساب قيم الأس الحراري (m(T ، بحيث كانت النتائج مشابهة لما ورد في المبحث الأول.

تطرقت الدراسة إلى إسهام الفونونات المستعرضة و الطولية في التوصيل الحراري الشبيكي الكلي، و دور العمليات الإعتياده و الاومكلابية في التشتت الفونوني الثلاثي.

كما تم حساب الإسهام المئوي لمعدل استرخاء التشتات الفونونية المختلفة في معدل استرخاء التشتت الفونوني الكلي.

لبيان مدى التوافق بين القيم النظرية و العملية عند استخدام عمليات التصحيح المختلفة، تم حساب مقدار التغير المئوي في قيم التوصيل الحراري، حيث لوحظ انخفاض في قيم التغير المئوي عند استخدام الصيغة المقترحة لمعدل استرخاء التشتت الفونوني الثلاثي -1ph τ3، و توافق أكبر عند حساب التوصيل الحراري باستخدامD (T) θ.

التخصصات الرئيسية

الفيزياء

الموضوعات

• الحرارة
• التوصيل الحراري
• أشباه الموصلات

عدد الصفحات

91

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

العربية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-317475