Υπολογιστικές μελέτες υλικών ηλεκτρονικών διατάξεων

Ταμπακίδης, Χαράλαμπος; Tampakidis, Charalampos

dc.contributor.author	Ταμπακίδης, Χαράλαμπος	el
dc.contributor.author	Tampakidis, Charalampos	en
dc.date.accessioned	2024-11-07T10:53:55Z
dc.date.available	2024-11-07T10:53:55Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60374
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28070
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Μοντελοποίηση υλικών	el
dc.subject	Θεωρία συναρτησιοειδούς της πυκνότητας	el
dc.subject	Υποκατάσταση οξυγόνου	el
dc.subject	Σιδηροηλεκτρισμός	el
dc.subject	Γραφένιο	el
dc.subject	Materials modeling	en
dc.subject	Density functional theory	en
dc.subject	Oxygen substitution	en
dc.subject	Ferroelectricity	en
dc.subject	Graphene	en
dc.title	Υπολογιστικές μελέτες υλικών ηλεκτρονικών διατάξεων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φυσική Στερεάς Κατάστασης	el
heal.classification	Ηλεκτρονικές Διατάξεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-06-26
heal.abstract	Στην παρούσα εργασία μελετάται η μοντελοποίηση υλικών προς εφαρμογή σε ηλεκτρονικές διατάξεις. Στο κεφάλαιο 1 αναπτύσσεται η γενική θεωρία που διέπει την μοντελοποίηση. Γίνεται εισαγωγή στους βασικούς ορισμούς, παρουσιάζονται συνοπτικά οι κλίμακες μεγεθών σε όρους μήκους και χρόνου, και το μοντέλο του Ashby. Στο κεφάλαιο 2 αναπτύσσεται η θεωρία συναρτησιοειδούς της πυκνότητας (DFT). Παρουσιάζονται ο βασικός φορμαλισμός της μεθόδου DFT, το πρόβλημα των πολλών σωμάτων, η προσέγγιση Born-Oppenheimer, η προσέγγιση Hartree, τα θεωρήματα Hohenberg-Kohn, η εξίσωση Kohn-Sham, συναρτησιοειδή ανταλλαγής-συσχέτισης, και οι προσεγγίσεις LDA/GGA και τα τροχιακά εξαρτώμενα συναρτησιοειδή. Επίσης παρουσιάζονται η ηλεκτρονιακή δομή (φάσμα ενός σωματιδίου, συνάρτηση απόκρισης, καταστάσεις Kohn-Sham), και η δυναμική των πυρήνων. Στο κεφάλαιο 3 γίνεται εισαγωγή στα υλικά δύο διαστάσεων. Παρουσιάζονται η ιστορία και τα είδη του γραφενίου, όπως και οι ηλεκτρικές ιδιότητές του. Αναλύεται η μοντελοποίηση ηλεκτρονικών διατάξεων και τα σχετικά φαινόμενα. Παρουσιάζονται επίσης οι ενεργειακές ιδιότητες του γραφενίου και τα σχετικά φαινόμενα (ενέργεια αποκοπής, πυκνότητα φορτίου, εντοπισμός ηλεκτρονίων, δομή ζωνών, πυκνότητα καταστάσεων, ατέλειες, προσρόφηση ατόμων, υποκατάσταση άνθρακα από οξυγόνο). Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται το Νιτρίδιο του Τιτανίου (TiN) λόγω της εφαρμογής του σε διατάξεις γραφενίου, καθώς και οι ιδιότητές του και το πρόβλημα της υποκατάστασης οξυγόνου. Στη συνέχεια παρουσιάζεται το Οξείδιο του Αφνίου (HfO2), ο σιδηροηλεκτρισμός στο HfO2, και η εφαρμογή του HfO2 σε διατάξεις μνήμης με βάση το γραφένιο. Στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται τα συμπεράσματα.	el
heal.abstract	In the present thesis, the modeling of materials for application in electronic devices is studied. In chapter 1 the general theory governing the modeling of materials is developed. Basic definitions are introduced, scales in terms of length and time, and Ashby's model are briefly presented. In chapter 2 density functional theory (DFT) is developed. The basic formalism of the DFT method, the many-body problem, the Born-Oppenheimer approximation, the Hartree approximation, the Hohenberg-Kohn theorems, the Kohn-Sham equation, exchange-correlation functionals, the LDA/GGA approximations, and orbital dependencies are presented. Also presented are the electronic structure (single-particle spectrum, response function, Kohn-Sham states), and nuclear dynamics. Chapter 3 introduces two-dimensional materials. The history and types of graphene are presented, as well as its electrical properties. The modeling of electronic devices and related phenomena is analyzed. The energy properties of graphene and related phenomena (cutoff energy, charge density, electron localization, band structure, density of states, defects, atom adsorption, substitution of carbon by oxygen) are also presented. Chapter 4 presents Titanium Nitride (TiN) due to its application in graphene devices, as well as its properties and the problem of oxygen substitution. Hafnium Oxide (HfO2), ferroelectricity in HfO2, and the application of HfO2 in graphene-based memory devices are also presented. Chapter 5 presents the conclusions.	en
heal.advisorName	Τσέτσερης, Λεωνίδας	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Κυρίτσης, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	105 σ	el
heal.fullTextAvailability	false