28,16 В

14) Оценим быстродействие :

, где

а)R_T C - туннельное время прохождения сигнала

R_T C = 15,8 10³ Ом = 6,64 c

= 1,51 = 1,51 ПГц

б) -время переноса электрона , где -ширина запрещенной зоны

6,46 c

= 1,55 = 1,55 ПГц

15) Построили ВАХ.: i =и график зависимости i =

_{Рис. 8 График зависимости} i =

_{Рис. 9 График зависимости} i =

Вывод: В данной лабораторной работе мы моделировали структуру органического фотодиода и органического транзистора, построенного на графеновых нанолентах, допированных соединениями акцептора - HCO группой (тетракарбоксинафтацен) и соединениями донора– NH₂ группой (тетрааминнафтацен).

Построили две графеновые наноленты, состоящие из 4-х бензольных колец, одна из которых допирована акцепторной COH группой (тетракарбоксинафтацен) , а другая нанолента допирована донорной NH₂ группой(тетрааминнафтацен). Всего 76 атомов

Вычислили полную энергию гетероструктуры ,используя метод Хартри - Фока в приближении РМ3, с оптимизацией геометрии:

Полная энергия : E = - 8875.66 kkal/mol

Определили энергию высшей занятой молекулярной орбитали _ВЗМО , энергию низшей молекулярной орбитали _НСМО :

_ВЗМО = - 8,06 eV

_НСМО = -1,84 eV

посчитали энергию перехода электрона, т.е ширину запрещенной зоны:

_ВЗМО -_НСМО = - 8,06 eV - (-1,84 eV) = - 6,22 eV

Определили вертикальный потенциал ионизации и сродство электрона:

PI_ВЗМО = 8,06 eV A_НСМО = 1,84 eV

Посчитали классическую и квантовую емкости слоя:

_кл = 419,98 10^-22 Ф

_кв Ф

Оценили энергию гетероструктуры, используя классический и квантовый подход при вычислении емкости:

30,5 Дж

380 Дж

Оценили время отклика транзистора: из соотношения Гейзенберга

, где h = 6,62 10 ^-34 Дж с, 1 eV = 1,610^-19 Дж

, определена как ширина запрещенной зоны:

_ВЗМО -_НСМО = - 6,22 eV = 10,24 10^-19 Дж

Время отклика:

6,46 10-16 C

б) , определена как полная энергия конденсатора:

W_конд. = - 36244,62 кДж/моль = - 362,44 10⁵ Дж/моль

Переводим мольную энергию в энергию одной молекулы, для этого делим = W_конд. на число Авогадро N_A = 6,02∙10²³моль^-1:

= = =60,21

Время отклика:

0,11 c

в) , определена как оценочная энергия гетероструктуры, используя классический и квантовый подход при вычислении емкости:

490 Дж

380 Дж

Время отклика:

1,4 c – классический подход

1,7 c – квантовый подход

Определили напряженность поля, при котором произойдет пробой конденсатора:

0,047 10¹² В / м

Определили квантовое сопротивление :

_q= 12,93 10³ Ом

Определили туннельное сопротивление :

, определена как ширина запрещенной зоны:

_T 15,8 Ом

б) определена как оценочная энергия гетероструктуры, используя классический подход (в П 6.):

Оценили туннельное сопротивление:

= 3,2 кОм

в) определена как оценочная энергия гетероструктуры, используя квантовый подход (в П 6.):

Оценили туннельное сопротивление:

= 51 кОм

лили ток, протекающий между обкладками конденсатора:

i = =0,991 10^-3 А = 0,991 мА

i= 0,98 10^-3 А = 0,98 мА

Оценили температуру между обкладками конденсатора:

T 35 10⁴ K

Оценочная разность потенциалов между обкладками конденсатора :