حساب الكتلة الفعالة في أكسيد الالمنيوم ودراسة تابع توزع التيار كتابع للحقل ودرجة الحرارة باستخدام تابع Fowler-Nordheim (مجلة جامعة اللاذقية - سلسلة العلوم الأساسية, 2024)
تم في هذا البحث، دراسة الكتلة الفعالة لأكسيد الألمنيوم (Al₂O₃) وتوزيع التيار كدالة لكل من الحقل الكهربائي ودرجة الحرارة باستخدام تابع Fowler-Nordheim الإهليلجي. تم تسليط الضوء على التغيرات التي تطرأ على الكتلة الفعالة نتيجة للعوامل البيئية والبنية البلورية. يظهر البحث أن الكتلة الفعالة تختلف عند إحاطة أكسيد الألمنيوم بطبقتين من الألمنيوم مقارنة بتشكله بشكل مستقل، وهو ما يعود إلى تأثيرات الإجهاد، حدود السطح، توزيع الشحنات، والتأثيرات الكمية.تم حساب الكتلة الفعالة عبر دراسة انحناء سويات الطاقة باستخدام المشتق الثاني للطاقة بالنسبة للعدد الموجي، وتم توظيف البيانات التجريبية لرسم العلاقة بين توزيع التيار والحقل الكهربائي ودرجة الحرارة. أظهرت النتائج زيادة أُسية في التيار مع زيادة الحقل ودرجة الحرارة، مما يؤكد على حساسية أكسيد الألمنيوم لهذه العوامل. كما أظهر الرسم البياني العلاقة بين التيار وتغير درجة الحرارة مع معادلات ارتباط توضح ديناميكيات النظام.تمثل هذه النتائج أهمية كبيرة في تطبيقات الإلكترونيات الدقيقة، مثل تصميم الطبقات العازلة لأشباه الموصلات، الخلايا الشمسية، والأنظمة الكهروضوئية. أوضح الباحثون إمكانية الاستفادة من خصائص أكسيد الألمنيوم في تحسين أداء الأجهزة من خلال التحكم في الكتلة الفعالة. وأشار البحث إلى الحاجة لإجراء مزيد من الدراسات لتضمين تأثيرات إضافية مثل الضغط والشوائب لتحسين دقة النتائج.يشكل هذا البحث أساسًا لفهم الخصائص الإلكترونية لأكسيد الألمنيوم وعلاقته بالعوامل البيئية، مما يفتح المجال لاستخدامه في تطبيقات صناعية وتقنية متقدمة.الكلمات المفتاحية: الكتلة الفعالة - Fowler-Nordheim -ِ Al2O3- توزيع التيار