به نام خدا
دو بعدی
در این حالت ساختاری را با گسترش بی نهایت در دو جهت مانند x,y در نظر میگیریم اما در جهت سوم (z) ضخامت تنها چند نانو متر است بنابراین الکترون در سطح xy به راحتی حرکت می کند اما در جهت z تحرک الکترون محدود شده است. به چنین ساختاری الکترون گازی دو بعدی هم گفته می شود. N(E) در دو بعد از تقسیم سطح دایره فرمی به سطح دو الکترون (□(□((4π^2)/l^2 )) ) بدست می آید بنابراین خواهیم داشت:
در دو بعد حالاتی که الکترون می تواند اختیار ناپیوسته خواهد بود. شکل a بطور شماتیک ساختار 2 بعدی را نشان می دهد. هر یک از نقاط شکل b یک حالت (k_x,k_y) را برای الکترون بیان می کنند و دایره رسم شده شکل b را در فضای وارون نمایش می دهد. دو شکل c نشان می دهد انرژی الکترون آزاد با مربع عدد موج تغییر می کند. فاصله بین حالات در فضای وارون برای دو بعد (x,y) بسیار نزدیک به هم است اما در بعد ضخامت (z) مقادیر انرژی گسسته و دور از هم واقع شدند. شکل d هم چگالی حالات را نشان می دهد که در دو بعد ناپیوسته، ثابت و مستقل از انرژی است. رفتار الکترون در بعد z درست همانند ذره در جعبه یک بعدی است. اما در مقایسه با سه بعد به سادگی می توان دریافت مقادیر انرژی در جهت ضخامت گسسته و با کاهش ضخامت فاصله بین مقادیر مجاز انرژی افزایش می یابد.
شکل1-
کاربردهای نانوساختارهای دوبعدی:
تمامی پیشرفتهای میکرو الکترونیک مدیون لایه های نازک است اعم از ترانزیستورها، حافظه ها، حسگرها، صفحات نمایش و غیره همه و همه از این نانوساختارها بهره می گیرند.
برای بهبود خواص مرتبط به سطح همچون خستگی، خوردگی، سایش نیز از پوششهای نانوساختارهای بهره می گیرند.
شیشه های اپتیکی نیز از پوششهای نانوساختار بهره می برند یعنی یک لایه نانوساختار هدفمند مثلاًَ آبران روی شیشه پوشش داده می شود تا شیشه خواص جدید پیدا کند. شیشه های منعکس کننده حرارت یا ماوراء بنفش نیز از این دسته اند.
روشهای ساخت لایه های نازک:
روشهای فیزیکی
- تبخیر (پرتو الکترون، حرارتی، پالس لیزر و ...)
- اسپاترینگ (DC , RF)
روشهای شیمیایی- ترCVD
- رسوب دهی الکتریکی
- Spin Coating و پخت (برای پوشش دادن نانوذرات)
- غوطه وری و پخت (برای پوشش دادن نانوذرات)
- Langmuir-Blodgett
منبع:
http://edu.nano.ir/index.php/articles/show/92
