Dielectric Environment Effect on Carrier Mobility of Graphene Double-Layer Structure
基于玻尔兹曼输运理论，研究了介电环境对石墨烯双层结构（GDLS）中电荷杂质限制载流子迁移率的影响.在该系统中，两个石墨烯层由电介质阻挡层分开。指出当层间距离大于费米波矢的倒数时，载流子迁移率强烈依赖于势垒层的介电常数。此外，对提高GDLS受电荷杂质限制的载流子迁移率的条件进行了评价。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A large enhancement of carrier mobility in phosphorene by introducing hexagonal boron nitride substrate
载流子迁移率是电子器件的一个重要特性，因为它决定了器件的功耗和开关速度。同样，具有高载流子迁移率的材料也揭示了传统材料中难以理解的丰富的不寻常的物理现象。因此，提高材料载流子迁移率的方法由于其在更有效的电子器件中的潜在应用和丰富更多异常现象而受到极大的研究兴趣。例如，引入平坦的六方氮化硼（h-BN）衬底以提高载流子迁移率已经在实验上实现。然而，其基本机制尚未得到很好的理解。在本研究中，我们在声子限制散射模型的框架内，在第一性原理水平上估计磷烯在h-BN衬底上的载流子迁移率（P/h-BN）。%我们的结果是通用的。除了高- $κ$介电性能之外，h-BN还具有高二维弹性模量的优异机械性能。P/h-BN异质结构继承了h-BN的高弹性模量，导致磷烯中载流子迁移率的增强。由于层之间的弱范德华相互作用，磷烯的独特电子性质几乎完美地保留在费米能级附近，保证了P/h-BN中优异的电子输运。我们的研究结果提供了一个新的视角，以提高磷烯以及其他二维材料的场效应晶体管的载流子迁移率。
2017-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport in two dimensions limited by strong short-range scatterers: Going beyond parabolic dispersion and Born approximation
研究了二维非抛物色散系统中载流子的电导率，色散方程为$k^N$，其中$N$为任意自然数.一个三角形的散射势被假定为主要来源的障碍。我们采用李普曼-施温格方程的精确解推导出一个分析玻尔兹曼电导率公式适用于任意散射势强度。我们的分析结果的适用范围进行了评估的数值研究的基础上，有限大小的久保公式。我们发现，对于任何$N>1$，电导率表现出一个线性的载流子浓度在一个强的散射势强度的限制。这一发现与最近在手性堆叠的多层石墨烯上进行的电导率测量一致，其中最低的两个带是非抛物线的，并且吸附的烃可能充当强短程散射体。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Utilization of a Buffered Dielectric to Achieve High Field-Effect Carrier Mobility in Graphene Transistors
我们在顶栅石墨烯晶体管中的石墨烯和常规栅极之间利用有机聚合物缓冲层。与其他绝缘体不同，该电介质叠层不会显著降低载流子迁移率，从而允许在顶栅操作中保持高场效应迁移率。这在两点和四点分析以及石墨烯晶体管的高频操作中都得到了证明。载流子迁移率的温度依赖性表明声子是这些器件中的主要散射体。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the carrier mobility of semiconducting nanowires by remote dielectrics
薄半导体纳米线的电介质环境可以影响线内部的电荷传输特性。在这项工作中，它示出了薄纳米线内的库仑杂质散射可以通过用高k电介质涂覆线来强烈阻尼。这将导致导线内自由电荷的迁移率增加。
2009-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strength of the dominant scatterer in graphene on silicon oxide
石墨烯基场效应晶体管的载流子迁移率的大的可变性阻碍了石墨烯科学和技术。我们确定的散射强度的主要散射体负责的氧化硅上的石墨烯为基础的晶体管的可变性。的散射体的强度被发现是更一致的带电杂质比共振杂质。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
The impact of hot charge carrier mobility on photocurrent losses in polymer-based solar cells
无序有机系统中电荷提取的典型特征是分散传输，这意味着对器件性能产生负面影响的载流子迁移率的分布。色散输运通常被理解为源自热载流子的时间依赖性迁移率，其随着在态密度的弛豫期间过量能量的损失而降低。与此相反，我们通过光子能量，电场和膜厚度的载流子迁移率的独立性，在有机太阳能电池中的色散光电流起源于不从多余的能量在热载流子热化过程中的损失，而是从载流子密度的损失，在运输过程中的陷阱状态。我们的研究结果强调，进一步的努力应该是针对最小化陷阱态密度，而不是控制在态密度内的热载流子的能量弛豫。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band gap tunning in BN-doped graphene systems with high carrier mobility
利用密度泛函理论对BN掺杂石墨烯单层、双层、三层和多层体系的电子性质进行了比较研究。此外，我们解决了一个超晶格的原始和BN掺杂的石墨烯。五个掺杂浓度之间的12.5%和75%被认为是，我们得到的带隙从0.02 eV到2.43 eV。我们表明，有效质量在0.007和0.209之间变化的自由电子质量，类似于高迁移率的载流子。
2014-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Intrinsic Mobility and Ultrafast Carrier Dynamics in Multilayer Metal Dichalcogenide MoS2
在金属二硫属化物中载流子迁移率的最终限制，以及与载流子弛豫相关的动力学，尚不清楚。我们提出了测量的多层dichalcogenide二硫化钼的频率依赖性的电导率的光泵太赫兹探测光谱。我们发现这种材料在低温下的迁移率接近4200 cm 2/Vs。散射的温度依赖性表明，迁移率，一个数量级大于以前报道的二硫化钼，是固有的限制在太赫兹频率的声学声子散射。我们的测量载流子弛豫揭示皮秒冷却时间，然后再复合持续数十纳秒，并占主导地位的俄歇散射到缺陷。我们的研究结果提供了一个有用的背景下，了解和评估的二硫化钼为基础的电子和光电子器件的性能。
2014-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electro-optic measurement of carrier mobility in an organic thin-film transistor
我们已经使用的电光技术来测量的位置依赖的红外吸收的空穴注入到一个薄的晶体的有机半导体，6，13-双（三异丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯纳入场效应晶体管。通过向栅极或漏极施加可变频率的方波电压，可以测量电荷在表面上积累所需的时间，从而确定它们的迁移率。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Infrared study of carrier scattering mechanism in ion-gated graphene
我们在离子凝胶门控石墨烯上进行了红外透射实验，并在高达n= 2 E13 cm-2的宽范围内测量了载流子散射率g作为载流子密度n的函数。g表现出快速下降，随着门控，随后持续增加进一步的载流子掺杂。g（n）的这种行为表明，载流子主要通过两种散射机制散射，即带电杂质（CI）散射和短程无序（SR）散射，以及来自衬底声子（SPP）的额外次要散射。通过对g（n）数据的拟合，我们可以确定所有散射通道的绝对强度，并揭示了散射机制g（n）=gCI（n）+gSR（n）+gSPP（n）的完整的n依赖映射。gCI（n）和gSR（n）比SiO2$-门控石墨烯的gCI（n）和gSR（n）大1.8倍，这阐明了离子凝胶层作为CI-散射体和同时作为SR-散射体对石墨烯的双重作用。此外，我们表明，在低温（~200 K）的IG冻结不会引起任何变化的载流子散射。
2019-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High and Magnetic-field-dependent Surface Carriers Mobility in 3D Topological Insulators without Bulk States
本研究针对三维拓扑绝缘体的表面载流子迁移率问题，通过双流体模型分析Sn-Bi₁.₁Sb₀.₉Te₂S的磁输运数据，发现无体态时表面迁移率可达约20000 cm²/Vs且随磁场变化，为相关理论修正提供了实验依据。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene: A New 2D Material with High Carrier Mobility
在当前对用于电子应用的层状材料的兴趣之前，20世纪60年代的研究发现黑磷结合了高载流子迁移率和基本带隙。我们介绍了它的对应物，称为少层磷烯，作为一种新的二维p型材料。与石墨烯和MoS 2一样，磷烯是柔性的，可以机械剥离。我们发现磷烯是稳定的，不像石墨烯，具有固有的，直接的和明显的带隙，这取决于层数。我们的运输研究表明，反映其结构各向异性的载流子迁移率，是优于二硫化钼。在室温下，我们的磷烯场效应晶体管具有1.0 μ m的沟道长度显示194 mA/mm的高导通电流，286 cm 2/Vs的高空穴场效应迁移率，和开/关比高达1 E4。我们通过构建第一个由磷烯PMOS和MoS 2 NMOS晶体管组成的2D CMOS反相器，证明了磷烯集成的可能性。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of high-k environment on charge carrier mobility in graphene
人们普遍认为，石墨烯中散射的主要来源是衬底中的带电杂质。我们已经通过研究放置在各种衬底上和高k介质中的石墨烯来测试这一猜想。出乎意料的是，我们已经发现，无论是对于不同的基板或通过使用甘油，乙醇和水作为顶部介电层的载流子迁移率没有显着的变化。这表明库仑杂质不是限制目前在衬底上石墨烯可获得的平均自由程的散射机制。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improved Carrier Mobility in Few-Layer MoS2 Field-Effect Transistors with Ionic-Liquid Gating
我们报道了由双层和少层MoS 2组成的离子液体（IL）门控场效应晶体管（FET）的制备。我们的传输测量表明，在250 K的离子液体门控器件中的电子迁移率约为60 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），大大超过了可比的背栅器件。IL-FET显示出迁移率从180 K下的约100 cm 2 V-1 s-1增加到77 K下的约220 cm 2 V-1 s-1，这与由四端测量确定的真实沟道迁移率非常一致，双极行为具有对于电子（空穴）>107（104）的高ON/OFF比，以及在250 K下约50 mV/dec的接近理想的亚阈值摆幅。我们属性所观察到的性能增强，特别是增加的载流子迁移率，是有限的声子，减少肖特基势垒在源极和漏极的带弯曲所造成的负离子液体介电层。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier Transport in High Mobility InAs Nanowire Junctionless Transistors
理解和模拟纳米线晶体管性能极限的能力是设计下一代器件的关键。在这里，我们报告的高迁移率结无栅全包围纳米线场效应晶体管的载流子迁移率在室温下达到2000 cm 2/V.s的研究。依赖于温度的运输测量揭示了激活运输在低温下由于表面捐助者，而在室温下的运输表现出扩散行为。从电导率数据中，提取的值的声速在InAs纳米线被发现是一个顺序小于散装。这种低声速归因于普遍出现在这些纳米线中的扩展的晶体缺陷。分析温度相关的迁移率数据，我们确定了关键的散射机制限制在这些纳米线的载流子传输。最后，使用这些散射模型，我们进行漂移扩散的纳米线场效应晶体管的输运模拟和比较与实验测量的设备性能。我们的器件建模提供了深入了解InAs纳米线晶体管的性能限制，并可用作基于MEMS的集成电路的预测方法。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier mobility and scattering lifetime in electric double-layer gated few-layer graphene
我们在机械剥离的少层石墨烯上制备了双电层场效应晶体管（EDL-FET）器件。我们利用聚合物电解质的大电容来研究在高于和低于聚合物的玻璃化转变温度的大的诱导表面电荷密度下的三层、四层和五层样品的输运性质。我们发现，载流子迁移率表现出强烈的不对称性之间的空穴和电子掺杂制度。然后，我们采用从头计算密度泛函理论（DFT）计算，以确定从实验数据的平均散射寿命。我们解释其特殊的依赖于载流子密度的特定性质的电解质，我们在我们的实验中使用。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the Structural Origin of the High Carrier Mobility of a Molecular Monolayer on Boron Nitride
最近，它被证明，在氮化硼上的分子单层二辛基苯并噻吩并苯并噻吩（C8-BTBT）的载流子迁移率可以达到10 cm 2/Vs，在以前报道的单层分子场效应晶体管中最高。在这里，我们表明，高品质的单晶C8-BTBT单层可能是创纪录的高载流子迁移率的关键来源。我们发现C8-BTBT分子更喜欢在六方氮化硼和石墨烯上逐层生长。这些基底的平坦度显著降低了C8-BTBT成核密度，并且使得能够重复生长C8-BTBT单层的大面积单晶。我们的实验结果表明，只有面外粗糙度大于0.6 nm的衬底可以诱导在晶体生长的干扰，从而影响电荷输运。这些信息对指导高质量外延分子膜的生长具有重要意义。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analyzing the Carrier Mobility in Transition-metal Dichalcogenide MoS2 Field-effect Transistors
过渡金属二硫属化合物（Transition-metal dichalcogenides，TMDC）是一类重要的二维层状材料，由于它们的极限体厚度、可调的带隙以及几百到几千cm 2/Vs的理论室温迁移率，因此在电子和光电子应用中具有重要的应用。这已经成为它们的器件应用的最重要的限制之一。在这里，以MoS 2为例，我们回顾了降低TMDC晶体管迁移率的关键因素，包括声子，带电杂质，缺陷和电荷陷阱。我们引入了一个理论模型，定量捕获的缩放与温度，载流子密度和厚度的迁移率。通过拟合过去几年文献中的迁移率数据，我们能够获得各种晶体管结构的杂质和陷阱密度。我们表明，界面工程，如氧化物表面钝化，高k值和BN封装可以有效地减少杂质，从而提高器件性能。对于少层TMDC，我们分析模型的不平衡的载流子分布，以阐明实验增加的流动性与层数。从我们的分析中，很明显，TMDC样品中的电荷传输是一个非常复杂的问题，必须小心处理。我们希望这篇综述能够提供新的见解，并作为进一步提高TMDC晶体管性能的起点。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Titanium trisulfide monolayer: A new direct-gap semiconductor with high and anisotropic carrier mobility
一种新的二维层状材料，即三硫化钛（TiS $_3$）单层片，被预测具有所需的电子性能的纳米电子应用。基于密度泛函理论和形变理论框架下的第一性原理计算，我们证明了TiS $_3$二维晶体是一种带隙为1.06 eV、载流子迁移率高的直接带隙半导体.更值得注意的是，2D TiS $_3$的面内电子迁移率是高度各向异性的，在\emph{b}方向上达到$\sim$ 10，000 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，其高于MoS $_2$单层的面内电子迁移率。同时，空穴迁移率降低约两个数量级。我们还发现，散装的TiS $_3$具有较低的裂解能量比石墨，表明剥离的TiS $_3$单层或多层的可能性高。通过声子谱计算和\emph{NPT}系综中的Born-Oppenheimer分子动力学模拟，考察了TiS $_3$单层的动力学和热稳定性。预测的新的电子性能，使TiS $_3$单层在未来的纳米电子学应用有吸引力的二维材料。
2015-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improvement of Morphology and Free Carrier Mobility through Argon-Assisted Growth of Epitaxial Graphene on Silicon Carbide
在氩气气氛和高真空条件下，在4 H-和6 H-SiC（0001）的C-和Si-面上外延生长石墨烯。生长后，样品进行了成像与Nomarski干涉衬度和原子力显微镜，它被发现，在氩气下生长导致改善的C面膜的形貌，但Si面膜没有显着的影响。自由载流子输运的研究进行了通过霍尔效应测量，和载流子迁移率被发现增加和片载流子密度被发现降低在氩气下生长的薄膜相比，高真空条件。改进的迁移率和同时减少片载流子密度表明减少在氩气下生长的薄膜中的散射。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mobility and Saturation Velocity in Graphene on SiO2
我们研究了室温以上（300-500 K）和高场（~1 V/um）下SiO2上石墨烯的迁移率和饱和速度。数据进行了分析，包括门控载体，热发电，“水坑”收费，焦耳加热的实际模型。迁移率和饱和速度都随着温度的升高而降低，温度高于300 K，载流子密度高于2 × 10^12 cm^-2。在低载流子密度下，饱和速度大于3 × 10^7 cm/s，并且在高达1.2 × 10^13 cm^-2时仍大于Si中的饱和速度。输运似乎主要受到SiO2衬底的限制，但结果表明，固有的石墨烯饱和速度可能是这里观察到的两倍以上。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic charged impurity-limited carrier mobility in monolayer phosphorene
原子级薄的2D材料中的室温载流子迁移率通常远低于由声子散射施加的本征极限，声子散射是由其环境中的远程带电杂质散射的结果。我们模拟了带电杂质限制的载流子迁移率$μ$在裸和封装的单层磷烯。我们发现一个显着的温度依赖性的载流子迁移率（$μ\propto T^{-γ}$），结果从温度变化的电荷屏蔽和随晶体取向。有效质量的各向异性导致各向异性载流子迁移率，扶手椅方向上的迁移率比Z字形方向上的迁移率大约大一个数量级。特别地，这种迁移率各向异性在低温和高载流子密度下增强。在用高- $κ$覆盖层封装的情况下，迁移率增加高达一个数量级，尽管其温度依赖性和各向异性降低。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Charge carrier mobility degradation in graphene sheet under induced strain
研究了单层石墨烯片中诱导应变对载流子迁移率的影响。迁移率计算玻恩近似包括杂质散射，表面粗糙度的影响和晶格声子的相互作用。与其sSi对应物不同，应变石墨烯显示出随着应变的增加迁移率下降。这种效应的主要原因是由于石墨烯蜂窝中的诱导变形而导致费米速度降低。
2010-10-12 cond-mat.mes-hall
Limit to 2D mobility in modulation-doped GaAs quantum structures: How to achieve a mobility of 100 millions
考虑到散射的无意背景带电杂质和带电掺杂剂的调制掺杂层，以及由GaAs声学声子，我们理论上考虑实际的本征（声子）和非本征（背景和掺杂剂）限制调制掺杂的AlGaAs GaAs二维半导体结构中的载流子迁移率。我们发现，将背景杂质密度降低到$10^{12}$ cm $^{-3}$以及1000 μ m或更高的调制掺杂间隔将在T= 1 K的$3\times 10^{11}$ cm $^{-2}$的载流子密度下实现$100 \times 10^6$ cm $^2$ /Vs的迁移率。然而，在T=4（10）K，硬限制的2D迁移率将设置由声学声子散射的最大固有迁移率不高于22 $(5) \times 10^6$ cm $^2$ /Vs。详细的数值结果作为载流子密度，调制掺杂距离，和温度的函数，以提供一个定量的指导，实现超高的2D迁移率的实验努力。
2008-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier scattering, mobilities and electrostatic potential in mono-, bi- and tri-layer graphenes
系统地研究了单层、双层和三层石墨烯的霍尔迁移率随载流子浓度和温度的变化关系。我们发现，随着载流子密度的增加，单层石墨烯的迁移率降低，而双层/三层石墨烯的迁移率增加。这可以通过单层和双层/三层石墨烯中的不同态密度来解释。在单层中，迁移率也随着温度的升高而降低，主要是由于表面极性衬底声子散射。另一方面，在双层/三层石墨烯中，迁移率随温度增加，因为衬底表面声子的场被附加的石墨烯层有效地屏蔽，并且迁移率由库仑散射主导。我们还发现，在单层，双层和三层石墨烯的霍尔系数的温度依赖性可以解释的形成的电子和空穴在石墨烯中的水坑。该模型还解释了单层、双层和三层石墨烯的最小电导的温度依赖性。提取不同石墨烯样品之间的静电势变化。
2009-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetothermoelectric effects in graphene and their dependence on scatterer concentration, magnetic field and band gap
利用半经典玻尔兹曼输运方程（BTE）方法，推导了石墨烯在有无磁场作用下的电输运系数和热电输运系数的解析表达式.模型中考虑了声子、带电杂质和空位的散射。计算了Seebeck（$S_{xx}$）和Nernst（$N$）系数随载流子浓度、温度、散射体浓度、磁场和感生带隙的变化关系，并与实验结果进行了比较。如实验中观察到的，$S_{xx}$是费米能量的奇函数，而$N$是偶函数。这两个系数的峰值都随着散射体浓度的降低和温度的升高而增大。此外，打开带隙减小了$N$，但增加了$S_{xx}$。施加一个磁场会在狄拉克点上引入$S_{xx}$随费米能量变化的不对称性。的形式主义是更准确和计算效率比传统的格林函数的方法来模拟传输系数，并可用于探索其他外来材料的传输特性。
2016-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The triggering role of carrier mobility in the fractional quantum Hall effect-evidence in graphene
最近对悬浮石墨烯层的实验表明，载流子迁移率在Laughlin集体态和绝缘态之间的竞争中起着至关重要的作用，可能是Wigner晶体类型。此外，在低载流子密度下观察到石墨烯中的分数量子霍尔效应（Fractional quantum Hall effect，FQHE），其中相互作用由于颗粒稀释而降低。这表明，相互作用可能不像基于复合费米子模型的标准公式所预期的那样重要。在这里，提出的拓扑参数来解释这些新的功能的石墨烯中，特别是载流子的迁移率的触发作用的的石墨烯中的石墨烯。
2012-01-21 cond-mat.mes-hall
Temperature dependent anisotropic charge carrier mobility limited by ionized impurity scattering in thin-layer black phosphorus
从理论上探讨了有限温度下受电离杂质散射限制的黑磷中各向异性载流子输运。各向异性电子结构进入极化率（屏蔽）、动量弛豫时间和迁移率的计算。对于有限温度，散射不限于费米面和极化率是温度相关的。屏蔽的影响进行了详细研究，其依赖于载流子密度和温度。在T<100 K时，极化率的温度依赖性与热激发效应相竞争。结果，载流子迁移率随着温度的升高而缓慢降低。迁移率的温度依赖性较弱，其各向异性比为1.9-3.2，与已发表的实验数据一致。
2017-02-12 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon scattering limited carrier mobility in 2D extrinsic graphene
我们从理论上计算了非本征（即门控或掺杂有可调和有限的载流子密度）2D石墨烯层中的声子散射限制的电子迁移率作为温度$(T)$和载流子密度$(n)$的函数。我们发现一个温度依赖的声子限制电阻率$ρ_{ph}(T)$是线性的温度与$T\agt 50 K$的室温本征迁移率达到值以上的$10^5$ cm $^2/Vs$。本文讨论了$ρ_{ph}(T) \sim T^4$用于非屏蔽电子-声子耦合时的低温Bloch-Grüneisen行为。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Turbostratic graphitic microstructures: electronically decoupled multilayer graphene devices with robust high charge carrier mobility
碳纳米材料由于其特殊的物理性质继续令科学家感到惊讶。最近已经有理论预测和石墨烯多层膜的第一次报告，其中，由于堆叠层的旋转，保持了出色的电子性能，同时由于多层性质，对降解和机械应力的敏感性大大降低。在这里，我们表明，完全乱层多层石墨微结构结合了先进的电子和自旋电子器件所需的高载流子迁移率与石墨结构的鲁棒性。使用拉曼光谱和透射电子显微镜（TEM）的盘形石墨微结构的结构表征揭示了莫尔和衍射图案证实其乱层性质。电子输运特性产生了可重复的高迁移率，> 105 cm ^2（Vs）^（-1），与盘的厚度无关，这是乱层堆积引起的电子去耦的直接结果。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Carrier Mobility in Semiconductor Nanostructures by Carrier Distribution Engineering
本文提出通过对称化栅极配置或增加沟道厚度来工程化载流子的垂直分布，从而增强二维半导体中的载流子迁移率，在双栅极10层MoS$_2$中增长率达23%，为低功耗晶体管性能优化提供可行策略。
2023-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain engineering the charged-impurity-limited carrier mobility in phosphorene
本文基于紧束缚模型，在线性形变条件下，研究了磷烯的电子能带结构随应变的变化规律.我们表明，应变磷烯的电子能带结构，实验上可访问的载流子密度和单轴应变，是很好地描述了一个应变相关的去耦电子空穴哈密顿。然后，采用解耦的哈密顿量，我们考虑的电荷杂质限制的载流子迁移率在磷烯的应变依赖性，这两种类型的载流子，任意的载流子密度和扶手椅和锯齿形方向。我们发现，在正常方向的单轴拉伸（压缩）应变增强（削弱）的载流子迁移率的各向异性，而在Z字形方向的单轴应变的作用相反。此外，在扶手椅方向施加单轴应变被证明是无效的载流子迁移率的各向异性。这些将基于应变对载体有效质量的影响来解释。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall
Hall Effect Mobility of Epitaxial Graphene Grown on Silicon Carbide
在真空中通过硅升华从4 H-SiC和6 H-SiC的（000 - 1）和（000-1）面生长外延石墨烯膜。在300 K和77 K下测量了薄膜的霍尔效应迁移率和面载流子密度，数据依赖于生长面。约40%的样品表现出孔作为主要载体，独立的面。一般来说，迁移率随着载流子密度的降低而增加，与载流子类型和衬底多型体无关。讨论了散射机制对薄膜电导率的影响。结果表明，对于在300 K下的近本征载流子密度，外延石墨烯迁移率在（000-1）面上为约150，000 cm 2 V-1 s-1，在（0001）面上为约5，800 cm 2 V-1 s-1。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Encounter-Limited Charge Carrier Recombination in Phase Separated Organic Semiconductor Blends
采用动力学蒙特卡罗（KMC）模拟方法研究了有机半导体共混物中相分离对载流子限幅载流子复合的影响。使用模型体异质结的形态，对域的大小和载流子迁移率的复合率的依赖进行了量化。统一的竞争模型和模拟结果，我们表明，迁移率的复合率的依赖性可以描述使用的功率平均值的电子和空穴迁移率与域尺寸依赖的指数。此外，对于典型的有机光伏器件的域尺寸，我们发现相分离降低复合率小于一个数量级相比，朗之万模型和迁移率的依赖性可以近似的几何平均值。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium current via geometric scatterers
我们研究了由一个几何散射体和两个耦合到具有不同化学势的热浴中的导线组成的系统中的非平衡粒子输运。我们推导出相应的电流的载流子是费米子的表达式和数值分析的模型参数的依赖性的例子中，散射体具有矩形或三角形的形状。
2014-05-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Moderate bandgap and high carrier mobility simultaneously realized in bilayer silicene by oxidation
同时具有高载流子迁移率、适度带隙和周围环境稳定性的半导体对于现代工业是如此重要，并且Si基半导体材料可以与先前的硅基电子元件很好地匹配。因此，寻找这样的硅基半导体一直是一个热门的项目，由于缺乏他们现在。利用密度泛函理论，我们发现氧化硅烯具有较高的载流子迁移率和1.02 eV的直接带隙.高载流子迁移率是由于大π键的保留，中等带隙是由于悬空Si 3 p键的饱和而打开。由于形成了强的Si-O键和Si-Si键，样品具有较强的热力学和动力学稳定性。我们的工作表明氧化硅烯在现代电子学领域有许多潜在的应用。
2020-05-15 cond-mat.mes-hall
Charge-carrier mobility in hydrogen-terminated diamond field-effect transistors
金刚石场效应晶体管（FET）在电力电子和高输出高频放大器中具有潜在的应用。在这样的应用中，高载流子迁移率对于降低的损耗和高速操作是期望的。我们最近制造了金刚石FET与六方氮化硼栅极电介质，并观察到高于300厘米$^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的高迁移率。在这项研究中，我们通过理论计算来研究散射机制限制了FET的迁移率。我们的计算表明，占主导地位的载流子散射是由表面带电的杂质与密度的$\approx$ 1 $\times10^{12}$ cm $^{-2}$，并建议可能增加迁移率超过1000 cm $^{2}$ V $^{-1}$ s $^{-1}$通过减少杂质。
2020-05-17 cond-mat.mes-hall
The anisotropic ultrahigh hole mobility in strain-engineering two-dimensional penta-SiC$_2$
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，系统地研究了单层penta-SiC $_2$的应变工程（拉伸和压缩应变）、电子、力学和输运性质.通过施加面内拉伸或压缩应变，很容易调制单层penta-SiC $_2$的电子能带结构，这随后改变载流子的有效质量。此外，所获得的电子性质的预测，从间接半导体金属的变化。更有趣的是，在室温下，单轴应变可以将penta-SiC $_2$沿着特定方向的空穴迁移率提高几乎三个数量级，$i.e.$从2.59 $\times10^3 cm^2/V s$提高到1.14 $\times10^6 cm^2/V s$（大于石墨烯的载流子迁移率，3.5 $\times10^5 cm^2/V s$），而对电子迁移率的影响很小。单层penta-SiC $_2$的高载流子迁移率在高性能电子器件和光电子器件中具有潜在的应用前景
2017-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of Room-Temperature Phonon-limited Carrier Transport in Monolayer MoS2 by Dielectric and Carrier Screening
我们发现，通过结合高k介质衬底和高密度的载流子，库仑杂质可以有效地屏蔽，导致前所未有的室温迁移率约150 cm 2/Vs的单层二硫化钼。高质量的样品使我们能够定量提取受库仑杂质、本征和表面光学声子限制的迁移率分量，并研究它们随温度、载流子密度和介电常数的变化。我们的理论分析和实验数据之间的良好的协议明确表明，室温声子限制的传输实现在单层二硫化钼，这是电子器件应用的必要因素。
2015-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron mobility of a two-dimensional electron gas at the interface of SrTiO$_3$ and LaAlO$_3$
采用三带Boltzmann方法计算了低温下LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面电子气的迁移率，其中载流子-带电杂质散射过程占主导地位.我们解释了介电函数的各向异性特性，这是一个结果的椭圆带接近费米面。在无规相位近似下考虑了屏蔽效应对电子-杂质长程库仑相互作用的影响。工作在载流子密度足够高，忽略自旋-轨道诱导分裂的带，我们发现的迁移率与载流子密度的立方幂（$n_{2D}^{-3}$）成反比，与实验结果吻合得很好。我们还研究了可变介电常数的SrTiO $_{3}$，系统的多频带性质和带间相互作用在探索这一结果的作用。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mobility in Graphene Double Gate Field Effect Transistors
在这项工作中，双门场效应晶体管制造的单层石墨烯进行了研究。除了通过手动剥离的石墨烯沉积之外，应用常规的自上而下的CMOS兼容工艺。比较了单栅和双栅石墨烯场效应晶体管中的载流子迁移率。即使在双栅极石墨烯FET中，载流子迁移率也在几乎整个测量范围内超过硅的通用迁移率。在可比的尺寸下，超薄体绝缘体上硅MOSFET的迁移率无法与石墨烯FET值竞争。
2008-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Charge Carrier Mobility in Single-Layer Black Phosphorus
本文提出了一种适用于单层黑磷（BP）的各向异性二维半导体中的单声子和双声子载流子散射理论。我们表明，在对比石墨烯，其中双声子过程中，由于弯曲声子的散射占主导地位，在任何实际相关的温度和独立的载流子浓度$n$，双声子散射BP是不太重要的，可以被认为是可以忽略不计的$n\gtrsim10^{13}$厘米$^{-2}$。然而，在较小的$n$，声子进入基本上是非谐的制度。与在BP的主方向之间不表现出强各向异性的空穴迁移率（$μ_{xx}/μ_{yy}\sim1.4$ at $n=10^{13}$ cm $^{-2}$ and $T=300$ K）相比，发现电子迁移率显著更各向异性（$μ_{xx}/μ_{yy}\sim6.2$）。对于空穴（电子），$μ_{xx}$的绝对值不超过250（700）cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，这可以被认为是室温下BP中迁移率的上限。
2016-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Carrier Mobility and High-Field Velocity in 2D Transition Metal Dichalcogenides: Degeneracy and Screening
使用自研系综 Monte Carlo 模拟器研究 MoS2 和 WS2，发现简并效应与自由载流子屏蔽显著影响低场迁移率，且高场漂移速度因表面光学极性声子散射增加而不受屏蔽显著影响。
2024-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonon-limited carrier mobility and resistivity from carbon nanotubes to graphene
在什么条件下一维（1D）碳纳米管（CNT）和2D石墨烯的电输运性质变得相等？我们已经在石墨烯和各种不同类型的CNT中进行了声子限制的电迁移率的原子计算来解决这个问题。理论研究是基于紧束缚方法和力常数模型，从所有可能的电子-声子耦合计算。发现石墨烯的电阻率与在高载流子密度下进行的实验非常一致。一个常见的方法是应用于研究从一维到二维的过渡，考虑直径高达16纳米的碳纳米管。结果表明，随着碳纳米管直径的增加，碳纳米管的迁移率收敛到与石墨烯相同的值。这种收敛在高温和高载流子密度下快得多。对于小直径的碳纳米管，迁移率强烈依赖于手性，直径和带隙的存在。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall
High-temperature spin polarization of high-mobility charge carriers in hybrid metal-semiconductor structures
我们考虑由铁磁金属、稀磁半导体和量子阱组成的平面结构的磁性（以混合异质结构Fe-Ga（Mn）As-InGaAs为例）。在平均场论的框架下，磁性杂质（Mn）与铁磁金属（Fe）通过量子阱中的导电沟道间接相互作用，导致铁磁金属（Fe）在磁性杂质（Mn）体系中感应的铁磁性显著放大。结果，高温铁磁性的出现导致量子阱中局部化的载流子（空穴）的自旋极化并保持其高迁移率。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall
Phonon-limited carrier mobility in monolayer Black Phosphorous
采用紧束缚和玻尔兹曼方法计算了黑磷单分子膜的电子-声子散射和本征输运性质随温度、载流子密度和电场的变化关系。低场迁移率对密度的依赖性较弱，室温下，扶手椅方向的迁移率在300 ~ 1000 cm ^2/Vs之间，锯齿方向的迁移率在50 ~ 120 cm ^2/Vs之间，由于有效质量差而具有各向异性。在高场条件下，漂移速度与电场呈线性关系，最高可达1 - 2 V/μ m，在扶手椅方向上可达10^7 cm/s，除非考虑自热效应。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall
Enhanced quantum oscillatory magnetization and non-equilibrium currents in an interacting two-dimensional electron system in MgZnO/ZnO with repulsive scatterers
在低温和高磁场B的扭矩磁强计上进行的MgZnO/ZnO异质结构纳入高迁移率的二维电子系统。我们发现了一个锯齿状的量子振荡磁化强度M（B），即，de Haas-van Alphen（dHvA）效应同时，观察到M和非平衡电流中意想不到的尖峰过冲，这使我们能够确定残余无序的微观性质和密度。类受主散射体引起磁解冻效应，其增强dHvA幅度超过MgZnO/ZnO异质结构中存在的电子-电子相互作用效应
2013-07-12 cond-mat.mes-hall
Effects of edge chemistry doping on graphene nanoribbon mobility
半导体的掺杂对于各种器件应用是必要的。在最近的实验中，利用其反应性边缘的化学被证明是掺杂原子级薄的石墨烯纳米颗粒（GNR）以实现新器件的有效方法。通过使用从头算密度泛函和参数化紧束缚模拟，结合量子输运的非平衡格林函数形式主义，研究了由边缘掺杂限制的载流子迁移率作为GNR宽度，掺杂密度和载流子密度的函数。结果表明，对于宽于约4nm的GNR，迁移率与GNR宽度近似线性地成比例，与边缘掺杂浓度成反比，并且随着载流子密度的增加而减小。对于较窄的GNR，迁移率对GNR宽度和载流子密度的依赖性可以是定性不同的。
2011-07-24 cond-mat.mes-hall
Limitations to Carrier Mobility and Phase-Coherent Transport in Bilayer Graphene
我们目前的高迁移率双层石墨烯完全封装在六方氮化硼的运输测量。我们给出了在低磁场下的双端量子霍尔效应测量结果，显示出完全对称破缺的朗道能级。从弱定位测量，我们提取门可调相位相干时间$τ_ϕ$以及谷间和谷内散射时间$τ_i$和$τ_*$。虽然$τ_ϕ$与电子-电子相互作用介导的退相机制定性一致，但电子自旋翻转散射过程在低温下限制了$τ_ϕ$。对$τ_i$和$τ_*$的分析指出，局部应变波动是限制高质量双层石墨烯中的迁移率的最可能的机制。
2014-09-30 cond-mat.mes-hall
Mobility Edge in Aperiodic Kronig-Penney Potentials with Correlated Disorder: Perturbative Approach
结果表明，一个非周期性的Kronig-Penney模型具有迁移率的边缘，如果在长距离的散射体的位置是相关的。对于弱无序，我们用实空间中定义结构无序的标量导出了依赖于能量的局域化长度的解析表达式。我们还提出了一个算法来构建一个非周期性的，但相关的序列表现出所需的流动性边缘。这一结果可用于构造电子、声学或光子非周期结构中的窗口滤波器。
2000-08-14 cond-mat.mes-hall
High mobility two-dimensional hole system in GaAs/AlGaAs quantum wells grown on (100) GaAs substrates
本文报道了用分子束外延技术在GaAs（100）面上生长的GaAs/AlGaAs量子阱中的高迁移率二维空穴系统（2DHS）的输运性质。量子阱调制掺杂碳利用一种新的电阻丝源。在T=0.3K，载流子密度p= 1 × 10^11cm ^-2时，迁移率达到10^6cm ^2/Vs。当载流子密度p= 10^11 cm ^-2时，迁移率是量子阱宽度的非单调函数。对于15 nm阱，迁移率峰值为10^6cm^2/Vs，并且对于这些（100）样品，对于更小和更大的阱宽度，迁移率都降低。迁移率各向异性被发现是小的。沿（0 \bar 11）方向的迁移率比沿（011）方向的迁移率高约20%。此外，低温载流子密度被发现具有低的光敏感性。在T=4.2K的红光照射下，空穴密度仅增加~10%。在为3.6x10^10cm^-2的较低载流子密度设计的结构中，在T= 15 mK时实现了800，000 cm ^2/Vs的迁移率。
2005-01-24 cond-mat.mes-hall
Theory of carrier transport in graphene double-layer structure with carrier imbalance
基于玻尔兹曼输运理论计算了石墨烯双层系统的载流子迁移率。在该系统中，两个石墨烯层由电介质阻挡层分开。我们专注于两层之间存在载流子不平衡的情况。研究发现，如果选择合适的介质环境，可以通过控制两层之间的载流子密度极化来提高迁移率。
2014-12-05 cond-mat.mes-hall
Enhanced and continuous electrostatic carrier doping on the SrTiO$_{3}$ surface
在相关氧化物的精细表面上存在高电子载流子迁移率的情况下，高达10 $^{13}$·cm $^{-2}$的电荷载流子密度的顺电调谐是利用金属-非金属转变的场效应晶体管（FET）的技术突破的关键。在这里，我们介绍了Parylene-C/Ta $_{2}$ O $_{5}$混合栅绝缘体，并在单晶SrTiO $_{3}$上制备FET器件，SrTiO被认为是氧化物电子学的基础材料。栅极绝缘体累积高达$\sim10^{13}$ cm $^{-2}$的载流子，而场效应迁移率即使在室温下也保持在10 μ m，cm $^2$ /Vs。除了我们的器件的优异性能之外，高载流子密度和高迁移率的增强兼容性揭示了SrTiO $_{3}$表面上静电掺杂载流子分布的长期困惑的机制。即场域和电流丝的形成和持续演化。
2013-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
