YARI İLETKENLERDE TERMOMANYETİK ETKİNİN İNCELENMESİ

Özet

Yarıiletkenlerde termomanyetik etkinin incelenmesi konusunda, öncelikle termomanyetik alanın yarıiletkenler üzerinde etkileri göz önünde bulundurularak yarı iletkenleri tanımlama konusunda yardımcı olacak olan parametrelerin hesabı yapılacaktır. Ayrıca termomanyetik etkilerin yarı iletkenlerin elektron yapılarına olan etkileri araştırılacak ve bu etkilerin yarıiletkenlerin fiziksel yapılarına olan etkileri incelenecektir. Bilindiği gibi yarı iletkenler sahip oldukları elektron yapıları itibari ile kararlı yapıda değillerdir. Kararlı halde olmadıkları için de dış etkilerden etkilenmeleri daha kolaydır. Bu sebeple dışardan mağruz bırakılacakları özellikle sıcaklık ve manyetik alanın yarı iletken üzerindeki etkilerini incelemek, daha kararlı ve daha verimli yarı iletkenler elde etme konusunda belirleyici olacaktır. Bir yarıiletken eğer sıcaklık ve manyetik alana mağruz bırakılırsa, yarıiletkenlerde olması gerektiği gibi, manyetik alan sıcaklığı artırır, manyetik alan sabit tutulup sıcaklık artırıldığında elektriksel iletkenlik artar, manyetik alan sabit tutulup hız artırılırsa elektriksel iletkenlik artar etkileri görülür. Temelde bir yarıiletkenin dış etkilerden nasıl etkileneceğini bulmak için yarıiletkenlerde termomanyetik etkinin temel parametreleri olan kinetik denklemlerin bilinmesi, kinetik denklemlerin bilinmesi için de denklemlerin sayısal çözümlerinde gerekli olan Fermi İntegrallerinin çözümlenmesi gereklidir. Yapılan çalışmada öncelikle dış etkilerin olmadığı bir ortamda bulunan yarı iletkenlerin Fermi İntegralleri kullanılarak kinetik denklemler için değerler elde edilecek ve daha sonra termomanyetik alana mağruz bırakılan yarıiletkenin Fermi İntegralleri çözümlenerek kinetik denklemleri elde edilerek, ilk değerlerle arasındaki farkların yarı iletken üzerindeki temel etkileri incelenecektir. Aynı işlemler farklı özellikteki gerek saf gerek katkılı yarıiletkenler için tekrarlanarak termomanyetik alan altında kullanılabilecek en ideal yarıiletkenin teorik olarak elde edilmesi sağlanacaktır. Teorik olarak elde edilmesi planlanan bu yarıiletken malzemenin aktif kullanımının olup olmayacağı eğer aktif kullanımı varsa kullanım alanlarının ne olacağı incelenecektir.