TRI SUSILO2022-05-182022-05-182976https://drepo.sdl.edu.sa/handle/20.500.14154/744تستحوذ النبائط (الدايود) الباعثة للضوء ذات النطاق الضوئي الواسع على كثير من الاهتمام البحثي نظراً لاستخداماتها في مجالات عدة من أهمها الانارة. وللحصول على نطاق ضوئي واسع قابل للضبط تستخدم النبائط المحتوية على التشكيلات الكمومية ومن أهمها الأسلاك النانوية ذات القرص الكمومي (QD-NW). تتميز هذه التشكيلات بمزايا أهمها: القدرة على النمو الذاتي وخلوها من الخلل البنائي المتمدد. يمكن استخدام تقنية الاختلاط (intermixing) في هذه التشكيلات بالذات كطريقة فعالة وواعدة للتوصل الى ضبط وهندسة خواص النبائط الباعثة للضوء. الغرض الأساسي من هذه الرسالة هو تصميم نموذج محاكاة لعملية الاختلاط في تشكيلات QD-NW المبنية من مركب وخلائط نيترات الجاليوم GaN/InGaN ودراسة تأثير هذه العملية على خصائص الانبعاث الضوئي فيها. يعتمد هذا النموذج أساسيا على دمج ثلاثة مكونات في المجال الزمني (time domain) أولها معادلة فيك (Fick's law) لانتشار الذرات مع الاخذ باعتبار كون معامل الانتشار معتمدا على التركيز الموضعي للمادة المنتشرة ودرجة الحرارة. يؤخذ بعين الاعتبار أيضا الطبيعة القطبية لنيترات الجاليوم حيث تتكون مجالات قطبية ذاتية وأخرى إجهاديه عند المنطقة البينية للطبقات المختلفة تؤثر في سلوك نطاقات الطاقة داخل المواد. ولذلك تستخدم معادلة بوسون (Poisson) لإيجاد قوة وتوزيع هذه المجالات وهذا هو المكون الثاني. أما المكون الثالث لهذا النموذج فهو معادلة شرودنجر (Schrödinger) المعتمدة على الزمن بحيث يكون تركيز المادة وتوزيع نطاقات الطاقة من مدخلات هذه المعادلة. ومن هذه المعادلة يتم استخراج المعلومات المتعلقة بالطاقات الكمومية في منطقة القرص الكمومي وأشكال الدوال الكمومية المتعلقة بها. وبهذا يمكن دراسة خصائص الانبعاث الضوئي لهذا التشكيل نتيجة لعملية الاختلاط فيه لدرجات حرارة وفترات زمنية مختلفة. أستخدم الحل العددي للنموذج السابق باعتماد طريقة الفروقات المحدودة (Finite-difference Time-domain) مضافا اليها الحل العددي لمعادلة شرودنجر لتصبح QFDTD وذلك في بعد واحد وفي ثلاثة أبعاد. ولقد أظهرت نتائج المحاكاة إمكانية ادخال تغيير على النطاق الضوئي لتشكيل QD-NW عن طريق التحكم في مدة ودرجة التسخين، التركيز الابتدائي للأنديوم (In)، قطر السلك النانوي وسمك القرص الكمومي. هذا وقد تمت مقارنة نتائج المحاكاة بقياسات معملية أجريت في معامل جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية بغرض المعايرة والاعتماد.enThesis