حسابات تركيب حزم الطاقة للبلورات GaP، GaSb ،GaAs كدالة لدرجة الحرارة باستخدام طريقة الربط المحكم شبه التجريبية

Other Title(s)

Calculations of energy band structure of GaAs, GaSb and GaP crystals as a function of temperature using the semiempirical tight binding method

Joint Authors

يحيى، إسماعيل ثمين طليع
حسين، ممتاز محمد صالح

Source

التربية و العلم : مجلة علمية للبحوث التربوية و الإنسانية

Issue

Vol. 30, Issue 4 (31 Dec. 2021), pp.201-219, 19 p.

Publisher

University of Mosul College of Education for Humanities

Publication Date

2021-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

19

Main Subjects

Physics

Abstract AR

لقد أحتسب في هذا البحث تركيب حزم الطاقة لمجموعة الكاليوم في بلورات شبه الموصل من نوع III-V مع درجة الحرارة، إذ استخدمت نظرية الربط المحكم شبه التجريبية في حساب شكل الحزمة، و احتسب عناصر المصفوفة لكلا النموذجين sp3 وsp3s*.

إذ تم تصميم برنامج حاسوبي بلغة MATLAB لحساب القيم الذاتية للطاقة من خلال تكوين نقاط لمتجه الموجة في منطقة برليون الأولى Brillouin zone (BZ) بين نقاط التماثل العالية لتشكيل حزم الطاقة.

إذ درس تأثير درجة الحرارة على حزم الطاقة لهذه المجموعة من البلورات من خلال حساب تغير قيم ثابت الشبيكة تحت تأثير درجة الحرارة حسب علاقة Pierron و بالتالي حساب تغير طول الآصرة مع درجة الحرارة و التي تؤثر بدورها في تغير قيم معاملات عناصر مصفوفة الهاملتوني.

تم حساب فجوة الطاقة ومعامل الانكسار عند النقاط عالية التماثل مع درجة الحرارة.

بينت النتائج نقصان في قيم فجوة الطاقة للبلورات GaSb, GaAs وGaP مع زيادة درجة الحرارة.

وثم استخدمت علاقة Varshni التجريبية لحساب التغير في قيم فجوة الطاقة لهذه البلورات و قورنت النتائج التي تم الحصول عليها في الدارسة الحالية مع نتائج Panish وBellani، حيث أظهرت النتائج إن نموذج *sp3s يعطي نتائج أفضل من النموذج sp3.

وكذلك بينت حسابات معامل الانكسار لهذه البلورات باستخدام صيغة Moss أن معامل الانكسار يزداد تدريجيا مع زيادة درجات الحرارة.

Abstract EN

In this paper, the band structure of gallium group of III-V semiconductor has been calculated with temperature, the semi-empirical tight binding method was used to calculate the band structure and the matrix elements were calculated for both models sp3 and sp3 s ∗ .

A computer program in MATLAB was designed to calculate the energy eigenvalues for the wave vector points in the first Brillouin zone between high symmetry points to form energy bands.

The effect of temperature on the energy band of these group of crystals has been studied by changing the values of the lattice constant under the influence of temperature according to the Pierron relation and thus calculating the change in the length of the bond with temperature, which in turn affects the change in the values of the elements of the Hamiltonian matrix.

The energy gap and refractive index were calculated at points of high symmetry as a function of temperature.

The results showed a decrease in the energy gap values of GaAs, GaSb and GaP crystals with increasing temperature.

Then the experimental Varshni relation was used to calculate the change in the energy gap values of these crystals and the results obtained from current study were compared with the results of Panish and Bellani, where the results showed that a model sp3 s ∗ gives better results than the model sp3 .As well as the calculations of the refractive index of these crystals using the Moss formula showed that the refractive index will gradually increase with increasing temperatures.

American Psychological Association (APA)

يحيى، إسماعيل ثمين طليع وحسين، ممتاز محمد صالح. 2021. حسابات تركيب حزم الطاقة للبلورات GaP، GaSb ،GaAs كدالة لدرجة الحرارة باستخدام طريقة الربط المحكم شبه التجريبية. التربية و العلم : مجلة علمية للبحوث التربوية و الإنسانية،مج. 30، ع. 4، ص ص. 201-219.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1476273

Modern Language Association (MLA)

يحيى، إسماعيل ثمين طليع وحسين، ممتاز محمد صالح. حسابات تركيب حزم الطاقة للبلورات GaP، GaSb ،GaAs كدالة لدرجة الحرارة باستخدام طريقة الربط المحكم شبه التجريبية. التربية و العلم : مجلة علمية للبحوث التربوية و الإنسانية مج. 30، ع. 4 (2021)، ص ص. 201-219.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1476273

American Medical Association (AMA)

يحيى، إسماعيل ثمين طليع وحسين، ممتاز محمد صالح. حسابات تركيب حزم الطاقة للبلورات GaP، GaSb ،GaAs كدالة لدرجة الحرارة باستخدام طريقة الربط المحكم شبه التجريبية. التربية و العلم : مجلة علمية للبحوث التربوية و الإنسانية. 2021. مج. 30، ع. 4، ص ص. 201-219.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1476273

Data Type

Journal Articles

Language

Arabic

Notes

يتضمن مراجع ببليوجرافية : ص. 218-219

Record ID

BIM-1476273