عنوان الإطروحه |
Investigating the Influence of Co-Doping on the Electronic Properties of Silicon Carbide Nanotubes Using Density Functional Theory
|
تاريخ مناقشة الاطروحه |
2025-12-18 |
اسم الطالب |
حمزه حازم ضيف الله خليل
|
المشرف |
خالد عبده بديوي الخزاعله |
|
المشرف المشارك |
جمال علي ابراهيم طلاع
|
اعضاء لجنة المناقشة |
| محمد فالح منيزل الشديفات |
| محمد خليل القاضي |
|
الكلية |
كلية العلوم |
القسم |
الفيزياء |
الملخص بالعربية |
تتناول هذه الأطروحة دراسة تأثير التطعيم المشترك بذرات السيليكون والكربون على الخصائص البنيوية والإلكترونية لأنابيب كربيد السيليكون النانوية (SiCNTs)، وذلك بالاعتماد على حسابات نظرية الكثافة الوظيفية (DFT). وتُعدّ أنابيب كربيد السيليكون النانوية من المواد المرشّحة بقوة للتطبيقات الإلكترونية والحفزية على المستوى النانوي، نظرًا لمتانتها الميكانيكية العالية وموصليتها الحرارية وسلوكها شبه الموصل، تبحث الدراسة بشكل منهجي في أنماط متنوعة من التطعيم المشترك عبر استبدال ذرات السيليكون بذرات الكربون والعكس، ابتداءً من الاستبدال الأحادي ووصولًا إلى الاستبدالات المتعددة حتى خمس ذرات وتُظهر نتائج الاسترخاء البنيوي حدوث تشوهات واضحة في الشبكة البلورية وتغيرات في أطوال الروابط نتيجة الفروق في نصف القطر الذري بين السيليكون والكربون، كما يكشف تحليل البنية الإلكترونية عن قدرة التطعيم المشترك على تعديل فجوة النطاق بشكل ملحوظ، إذ يؤدي إلى تقليلها تدريجيًا مقارنة بالأنابيب الأصلية، مع إضافة مستويات إلكترونية جديدة داخل الفجوة، وتتوافق هذه التأثيرات مع حسابات كثافة الحالات (DOS)، التي تُبرز إمكانية التحكم المنهجي في الخصائص الإلكترونية للمادة مع ارتفاع تركيز التطعيم، تسهم هذه النتائج في تعميق الفهم النظري لآثار التطعيم في أنابيب كربيد السيليكون النانوية، وتوفر أساسًا علميًا يمكن الاستناد إليه في تطوير أجهزة نانوية ذات خصائص إلكترونية مضبوطة لتطبيقات في مجالات الإلكترونيات وأجهزة الاستشعار والتحفيز |
الملخص بالانجليزي |
This thesis examines the impact of co-doping with silicon and carbon atoms on the structural and electronic properties of silicon carbide nanotubes (SiCNTs), employing density functional theory (DFT) calculations. Silicon carbide nanotubes are considered strong candidates for nano-scale electronic and catalytic applications due to their high mechanical strength, thermal conductivity, and semiconducting behavior. The study systematically investigates various co-doping configurations by substituting silicon atoms with carbon atoms and vice versa, ranging from single-atom substitution to multiple substitutions of up to five atoms. Structural relaxation results reveal pronounced lattice distortions and variations in bond lengths, driven by the differences in atomic radii between silicon and carbon. Furthermore, electronic structure analysis demonstrates that co-doping can significantly modify the band gap, leading to a gradual reduction compared to pristine nanotubes and introducing new electronic states within the gap. These effects are consistent with the density of states (DOS) calculations, which highlight the potential for systematically tuning the electronic properties of the material as the doping concentration increases. Overall, the findings deepen the theoretical understanding of doping effects in silicon carbide nanotubes and provide a scientific foundation for designing nano-devices with tailored electronic characteristics for applications in electronics, sensing, and catalysis |
رقم ISN |
9703 |
|
للحصول على الرسالة كملف يرجى تزويد المكتبة برقم ISN
|
|