Modeliranje nukleacije i vodljivosti sustava s kvantnim točkama

U ovom je radu razvijen računalni model koji opisuje ponašanje sustava temeljenog na kvantnim točkama. Fizikalni model je u simulacijskom postupku prikazan dielektričnom matricom dimenzija NxN u kojoj se nalaze silicijske kvantne točke radijusa r. U prvom dijelu istraživanja, računalnim modelom je iz lokalne gustoće matrice, globalne i lokalne entropije sustava te mjere hrapavosti površine dobiven uvid u vjerojatnost nastanka nukleacijskog centra kvantne točke te karakteristike sustava temeljenog na kvantnim točkama. Promatrana su tri modela interakcije atoma i kvantnih točaka pomoću teorije kontinuirane perkolacije: model mekane jezgre, model tvrde jezgre i model tvrde jezgre s mekanim omotačem. Određen je i matematički model vodljivosti temeljen na teoriji kontinuirane statičke i dinamičke perkolacije. Pomoću statičkog modela kontinuirane perkolacije istražene su karakteristike sustava u kojem su već formirane silicijske kvantne točke dok je dinamičkim perkolacijskim modelom istražena vjerojatnost početka nukleacije kvantne točke te utjecaj gibanja atoma na ukupnu vodljivost sustava. Na taj način je, istraživanjem vjerojatnosti perkoliranja sustava temeljenog na kvantnim točkama, uz pomoć tri modela interakcije, dobiven detaljan uvid u mehanizme vodljivosti tankog dielektričnog filma. U drugom dijelu istraživanja u model je uključen kvantni fenomen tuneliranja nosioca naboja između kvantnih točaka. Ako se u modeliranje vodljivosti tankog filma uključi i utjecaj struje tuneliranja, ukupna vodljivost sustava je znatno promijenjena. Zbog prethodnog je u ovom radu modelirana vodljivost tankog filma uz pomoć modela kapaciteta tankog oksidnog sloja MOSFETa (engl. Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Modelirana je struja gubitaka kroz tanki oksidni sloj upravljačke elektrode MOS tranzistora i struja gubitaka kroz tanki izolacijski sloj sunčane ćelije.