محاسبه تحرك پذيري و طول عمر حامل‌هاي بار در پروسكايت‌هاي هالوژني تحت فشارهاي مختلف به منظور استفاده در طراحي آشكارسازهاي تابشهاي ايكس و گاما

Calculation of mobilities an‎d lifetimes of charge carriers in halide perovskites under different pressures for use in the design of X-ray an‎d gamma-ray detectors

دكتري تخصصي

فيزيك

مركز تحصيلات تكميلي دانشگاه پيام نور

1403

1403/11/13

دكتر عليرضا درودي

دكتر اميرعباس صبوري دودران

Density functional theory, Perovskite, Detector, Mobility-lifetime product, Deformation potential, Effective mass

در سال‌هاي اخير، علاقه‌ي ‌فزاينده‌اي به استفاده از پروسكايت‌هاي هاليد معدني براي طراحي آشكارسازهاي تابش‌هاي ايكس و گاما وجود داشته است. براي انتخاب پروسكايت مناسب براي طراحي آشكارساز، در نظر گرفتن حاصلضرب تحرك‌پذيري-طول عمر (μτ) حامل‌هاي بار اهميت دارد. مقدار بالاي حاصلضرب μτ، جمع‌آوري بار را افزايش داده و ساخت آشكارساز را ساده مي‌كند. شايان ذكر است كه اعمال فشار هيدرواستاتيك مي‌تواند باعث تغييراتي در ساختار بلوري شود كه بر خواص فيزيكي و مقدار حاصلضرب μτ تأثير مي‌گذارد. در اين رساله به بررسي حاصلضرب μτ حامل‌هاي بار در فاز مكعبي پروسكايت‌هاي CsSnX3(X=Cl,Br,I)وBr,I) ، CsPbX3(X=Clتحت فشارهاي هيدرواستاتيك مختلف مي‌پردازيم. محاسبات با استفاده از روشي مبتني بر نظريه پتانسيل تغييرشكل انجام مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش فشار، پروسكايت CsPbI3 افزايش چشمگيري در حاصلضرب μτ نشان مي‌دهد. به طور خاص، تحت فشار تا 6 گيگاپاسكال، حاصلضرب μτ براي الكترون‌ها و حفره‌ها به ترتيب 233.8 و 1764.7 برابر نسبت به فشار صفر افزايش مي‌يابد. علاوه بر اين، محاسبات خواص نوري درCsPbX3(X = Cl, Br, I) نشان داده است كه اين مواد مي‌توانند در آشكارسازهاي نور فرابنفش و دستگاه‌هاي فتوولتائيك استفاده شوند.

1403/05/06

ابراهيمي

78448