درس خواص الکتریکی و نوری مواد

‫‪2015-01-27‬‬
‫ﺗﻮﺿﻴﺢ درس و ﺳﺮ ﻓﺼﻠﻬﺎ‬
‫ﺧﻮاص اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ و ﻧﻮري ﻣﻮاد‬
‫‪Electrical and optical properties of materials‬‬
‫دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫ﻧﺤﻮه ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﺮه ﻛﻞ‬
‫‪%10‬‬
‫‪%90‬‬
‫‪%100‬‬
‫• ﺣﻀﻮر ﻣﻮﺛﺮ در ﻛﻼس‬
‫• اﻣﺘﺤﺎن ﭘﺎﻳﺎن ﺗﺮم‬
‫• ﺟﻤﻊ‪:‬‬
‫• ﺷﺮط ﭘﺎس ﻛﺮدن ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻧﻤﺮه ﻗﺒﻮﻟﻲ در اﻣﺘﺤﺎن ﭘﺎﻳﺎن ﺗﺮم اﺳﺖ‪.‬‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫اﻣﺘﺤﺎن‬
‫• در اﻣﺘﺤﺎن‪ ،‬ﻓﺮﻣﻮﻟﻬﺎ و داده ﻫﺎي ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز در ﺑﺮﮔﻪ‬
‫اﻣﺘﺤﺎﻧﻲ اراﻳﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪.‬‬
‫• ورود ﺑﻪ ﻛﻼس ﺣﺪاﻛﺜﺮ ‪ 15‬دﻗﻴﻘﻪ ﭘﺲ از ﺷﺮوع‬
‫ﻛﻼس‪.‬‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫‪1‬‬
2015-01-27
‫ﺗﻤﺎس‬
• Email: [email protected]
• Handout: www.h-samadi.com/download
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫ﻣﻨﺎﺑﻊ‬
• Fundamentals of Ceramics, M.W. Barsoum,
2003.
• Introduction to Ceramics, W.D. Kingery, 1976.
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
2
‫‪2015-01-27‬‬
‫ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎ‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫‪3‬‬
‫‪2015-01-27‬‬
‫ﻣﺪل اﺗﻤﻲ ﺑﻮﻫﺮ‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫ﻣﺪل اﺗﻤﻲ ﺑﻮﻫﺮ‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫اﺻﻞ ﻃﺮد ﭘﺎﺋﻮﻟﻲ‬
‫• ﻫﻴﭻ دو اﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ‬
‫ﻧﻤﻴﺘﻮاﻧﻨﺪ اﻋﺪاد ﻛﻮاﻧﺘﻮﻣﻲ‬
‫ﻛﺎﻣﻼً ﻳﻜﺴﺎن داﺷﺘﻪ‬
‫ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬‬
‫• ﺗﻌﺪاد ﺣﺎﻻت در ﻫﺮ ﺗﺮاز‬
‫ﺑﺮاﺑﺮ ‪ 2n2‬اﺳﺖ‪.‬‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫‪4‬‬
‫‪2015-01-27‬‬
‫‪E-k relation for free electron‬‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫اﻧﺮژي ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻋﺪد ﻣﻮج ﺑﺮاي ﻳﻚ اﻟﻜﺘﺮون در ﺷﺒﻜﻪ ﻳﻚ ﺑﻌﺪي اﺗﻢ ﻫﺎ‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
‫‪5‬‬
‫‪2015-01-27‬‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫‪6‬‬
‫‪2015-01-27‬‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫ﻧﻴﻤﻪ ﻫﺎدي ﻫﺎ از ﻧﻈﺮ ﻧﻮع ﻧﻮار ﻣﻤﻨﻮﻋﻪ‬
‫• ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ )‪(Direct band gap‬‬
‫• ﻏﻴﺮ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ )‪(Indirect band gap‬‬
‫ﻣﺎده‬
‫ﭘﻬﻨﺎي ﻧﻮار ﻣﻤﻨﻮﻋﻪ‬
‫)‪(eV‬‬
‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ‬
‫‪S/m‬‬
‫ﻛﺴﺮ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻬﺎﻳﻲ ﻛﻪ اﻣﻜﺎن ﭘﺮش ﺑﻪ ﺑﺎﻧﺪ‬
‫ﻫﺪاﻳﺖ را دارﻧﺪ‬
‫اﻟﻤﺎس‬
‫‪6‬‬
‫‪<10-16‬‬
‫‪1:3x1022‬‬
‫‪Si‬‬
‫‪1.1‬‬
‫‪5x10-4‬‬
‫‪1:1013‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪0.7‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1:1010‬‬
‫‪Sn‬‬
‫‪0.1‬‬
‫‪106‬‬
‫‪1:5x103‬‬
‫اراﻳﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ دﻛﺘﺮ ﺻﻤﺪي‬
‫‪7‬‬
2015-01-27
‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺑﺮﺧﯽ ﻣﻮاد در دﻣﺎی اﺗﺎق‬
Materials
Resistivity (Ohm-cm)
Metals:
Copper
Iron
Molybdenum
Tungsten
ReO2
CrO2
1.7x10 -6
10x10 -6
5.2x10 -6
5.5x10 -6
2x10 -6
3x10 -2
Semiconductors:
Dense silicon carbide
Boron carbide
Germanium (pure)
Fe2O3
10
0.5
40
10-2
Insulators:
SiO2 glass
Steatite porcelain
Fire-clay brick
Low-voltage porcelain
>10 14
>10 14
10 8
10 12- 10 14
‫اراﯾﮫ ﺷده ﺗوﺳط دﮐﺗر ﺻﻣدی‬
8