Yarı iletkenlerde termomanyetik etkinin incelenmesi

Yarı iletkenlerin termoelektrik ve termomanyetik özelliklerinin belirlenmesi fiziğin ve ilgili mühendislik dallarının önemli araştırma konularındandır. Bilindiği gibi yarı iletkenlerin bu özelliklerinin hesaplanması için farklı teorik yaklaşımlar önerilmiştir. Ancak önerilen yöntemlerin uygulama alanları sıcaklığın ve diğer termodinamik parametrelerin sadece kısıtlı değişim aralıkları için deneyle uyumlu sonuç vermektedir. İlk defa B.M. Askerov, yarı iletkenlerin bant yapılarının şekline göre termoelektrik ve termomanyetik özelliklerinin hesaplanabilmesi için genel yaklaşım önermiştir. Önerilen bu yöntemde bu özelliklerin hesaplanması, iki parametreli Fermi fonksiyonlarına indirgenmiştir. Ancak günümüze kadar Fermi fonksiyonunun analitik olarak hesaplanmasında ortaya çıkan zorluklar bu teorinin kullanımını kısıtlamıştır. Buradan yola çıkarak bu tezde, iki parametreli Fermi fonksiyonlarının hesaplanması için yakın zamanda önerilen analitik yaklaşımı kullanarak, yarı iletkenlerin termomanyetik özelliklerinden olan Lorenz sayısı, taşıyıcı konsantrasyonu ve Hall katsayısı, sıcaklığın tüm aralıkları için elde edilmiştir. Yapılan çalışmada bu parametreler, Mathematica programlama dilinde Si, Ge, GaAs, GaAS-Ge ve InAs yarı iletkenleri için elde edilmiştir. Elde edilen ifadelerin etkinliğini göstermek için bu yarı iletkenlerin Lorenz sayısı, konsantrasyon ve Hall katsayısı değerleri, literatürden bulunan ampirik ve yarı ampirik hesaplama sonuçları, Mathematica nümerik hesaplama sonuçları ve yapılan çalışmadan elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Sonuçların birbirleriyle uyumlu olduğu görülmüştür