Thermal transport in semiconductor nanostructures, graphene and related two-dimensional materials
我们回顾了半导体纳米结构(多层薄膜,核/壳和分段纳米线),单层和少层石墨烯,六方氮化硼,二硫化钼和黑磷的热输运的实验和理论结果。声子工程优化的电和热传导的不同可能性进行了讨论。揭示了声子能谱修正对半导体纳米结构热导率的影响。分析了石墨烯及相关二维材料的热导率与温度、薄片尺寸、缺陷浓度、边缘粗糙度和应变的关系。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall
Non-Magnetic Spinguides and Spin Transport in Semiconductors
我们提出了一个“spinguide”的想法,即半导体沟道,这是由壁包围的稀磁半导体(DMS)与巨大的塞曼分裂是透明的电子与一个自旋极化。这些自旋波导可以用作非磁性导体中的自旋极化电流源、电流的自旋极化的超快开关以及自旋极化的长距离传输设施(传输距离可以超过自旋翻转长度)。壁的选择性平行性导致了新的输运尺寸效应。
2001-09-04 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effects on quantum transport in lateral semiconductor dots
本文分析了自旋轨道耦合和塞曼分裂之间的相互作用对横向半导体量子点中弱局域化和普遍电导涨落的影响:列出了相应随机矩阵理论的所有可能的对称类,并描述了通过扫描磁场和改变量子点参数可实现的它们之间的交叉。我们还建议实验测量自旋-轨道耦合常数。
2001-07-18 cond-mat.mes-hall
Probing molecule-semiconductor interfaces through Metal Molecule Semiconductor transport characteristics
在分子-半导体界面的电子转移过程涉及电子、隧穿和跳跃事件的复杂混合。传统上,这些过程都是以零碎的方式建模的,依赖于现象学的处理,如西蒙斯和理查森方程,这些方程在原子系统中没有经过审查,也没有无缝地相互流动。我们提出了一个统一的建模方法,基于非平衡格林函数(NEGF)的形式主义,使我们能够整合不同的运输制度,建立一个全面的定量理论。通过将我们的模拟与金属-分子-半导体结(不同分子长度~1- 3 nm)的实验进行比较,我们确定了分子单层在调节半导体能带弯曲中的作用,从而确定了整体器件的电导率。我们发现,分子的主要作用是作为一个分压器,改变肖特基势垒,从而调制电流水平,电压不对称性和交叉从肖特基隧穿运输。虽然这为我们观察到的实验趋势提供了一个非常简单的解释,但计算出的交叉电压变化不足以定量解释实验。与实验定量对应需要调用一个额外的分压器所产生的分子偶极子,进一步调谐半导体带弯曲。提取的偶极矩合理化,使用从头计算每个分子,以及与最短的分子长度的填充分数的稀释。本文所述的方法可用于更好地理解和预测这种连接的传输特性。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted transport in semiconductor nanostructures
在这篇综述中,我们专注于电子输运通过半导体纳米结构,这是由交流电场驱动。沿着评论,我们描述了不同的纳米结构,如共振隧穿二极管,超晶格或量子点,以及所需的理论工具来描述所观察到的功能可用的实验信息。这些理论工具,例如,Floquet形式主义,非平衡格林函数技术或密度矩阵技术,适合于处理与光子辅助传输问题,其中不同方面的相互作用,如非平衡,非线性,量子限制或电子-电子相互作用引起许多有趣的新现象。沿着评论,我们给出了许多例子,证明了使用适当的交流场来控制/操纵半导体纳米结构中的相干量子态的可能性。
2003-10-31 cond-mat.mes-hall
Electron Transport in Magnetic-Field-Induced Quasi-One-Dimensional Electron Systems in Semiconductor Nanowhiskers
在磁量子极限下研究了半导体纳米晶须中电子隧穿的多体效应。我们考虑的系统与体和边缘状态共存。结果表明,边缘态的相互作用参数远小于体态的相互作用参数,边缘态的隧穿电导几乎不依赖于温度,体态隧穿电导具有奇异性.
2005-04-26 cond-mat.mes-hall
Charge transport in nanoscale vertical organic semiconductor pillar devices
我们报告的纳米级垂直柱结构,将有机半导体聚(3-己基噻吩)(P3 HT)的叠层的电荷输运测量。厚度低至5 nm的P3 HT层使用楔形转移轻轻地顶部接触,产生承载高电流密度(高达$10^6$ A/m $^2$)的高度可再现、稳健的纳米级结。电流-电压数据建模证明了出色的空穴注入。这项工作开辟了通往纳米级,超短通道有机晶体管的高频和高电流密度操作的途径。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall
Spin Transport in Organic Semiconductors: A Brief Overview of the First Eight Years
本文简要介绍了有机半导体自旋极化输运的实验研究现状。这些系统包括小分子量化合物和聚合物,是有机电子快速成熟领域的核心。在过去的八年里,人们投入了大量的努力来理解有机物中的自旋注入和输运。这些发展开辟了实现新的有机自旋电子器件家族的可能性,其将有机材料的化学多功能性与自旋电子功能性混合。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall
Resonant transport throught semiconductor nanostructures
通过半导体纳米结构的输运是量子相干过程。本文主要研究电子的动力学是弹道的系统,其输运主要由结构边界的散射决定。与众所周知的核反应情况相反,定义半导体结构的电势是非球对称的,并且电子的渐近运动由接触中的不同电势水平决定。对于这种特殊类型的潜在的数学基础的散射理论描述的传输现象。系统的输运性质,然后来自使用Landauer-Buttiker形式主义的散射矩阵。的S矩阵的分析性质的严格分析导致最一般的谐振线形状所描述的Fano函数与一个复杂的不对称参数。在此基础上,确定了系统的电导和电容的谐振和非谐振贡献。
2004-04-18 cond-mat.mes-hall
Global Equilibrium and Non-Equilibrium Theory of Hopping Exciton Transport in Disordered Semiconductors
本文发展了无序半导体中单重态激子跳跃输运的温度依赖理论。它借鉴了运输水平的概念内的福斯特传输模型和桥梁的差距,在描述从平衡到非平衡的时间依赖的光谱扩散的过渡。我们使用动力学蒙特卡罗模拟测试所开发的模型的有效性范围,并在很宽的温度范围内找到协议。它再现了无量纲无序参数的扩散长度和光谱位移的标度,并以统一的方式描述了从平衡到非平衡输运制度的过渡。我们发现,在非平衡状态下的扩散长度不与Förster半径的三次方成比例。所开发的理论提供了一个强大的工具,用于解释时间分辨和稳态光谱实验在各种无序材料,包括有机半导体和胶体量子点。
2018-05-13 cond-mat.mes-hall
Semiconductor Superlattices: A model system for nonlinear transport
半导体超晶格中的电输运由显著的负微分电导率主导。本文详细介绍了超晶格的标准输运理论,即能带传导、Wannier-Stark跳跃和顺序隧穿理论。通过与基于非平衡格林函数的量子输运模型的比较,阐明了它们之间的关系。它演示了如何发生的负微分电导率导致不均匀的电场分布,产生的电流-电压特性或自我维持的电流振荡的特征波形。理论中还包括THz范围内的附加交流电压。结果显示绝对负电导,光子辅助隧穿,增益的可能性,和负隧穿电容。
2001-07-10 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized transport in a lateral two-dimensional diluted magnetic semiconductor electron gas
从理论上研究了横向二维稀磁半导体电子气在空间周期磁场作用下的输运性质。我们发现,沿调制方向的电子费米速度是高度自旋相关的,即使自旋极化的载流子人口是微不足道的小。事实证明,这种自旋极化的费米速度单独可以导致电流的强自旋极化,这仍然是强大的对杂质散射引起的能量展宽效应。
2005-09-23 cond-mat.mes-hall
Non-linear spin transport in a rectifying ferromagnet/semiconductor Schottky contact
电创建和检测自旋积累铁磁体/半导体肖特基接触,表现出高度非线性和整流电输运进行评估。如果半导体中的自旋积累很小,则自旋电压的表达式与线性输运的表达式相同。然而,如果自旋累积与控制非线性程度的特征能量标度相当,则自旋检测灵敏度和自旋电压显著降低。此外,非线性增强了自旋回流到铁磁体中及其对注入的自旋电流的有害影响,并且避免回流所需的接触电阻大于线性传输。它还表明,凭借的非线性,非磁性金属接触可以用来电学检测自旋积累在半导体。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Effects of impurity scattering on electron-phonon resonances in semiconductor superlattice high-field transport
采用非平衡格林函数方法模拟了半导体超晶格中的高场量子输运和电子-声子共振。弹性(杂质)散射的场依赖态密度的方法,可以适用于高和低电场的非微扰。I-V曲线,特别是电子-声子共振,计算处理的非弹性(LO声子)散射微扰。计算表明,强的杂质散射如何抑制I-V曲线中的电子-声子共振峰,以及它们对杂质的大小、强度和浓度的详细敏感性。
2003-03-14 cond-mat.mes-hall
Finger-gate manipulated quantum transport in a semiconductor narrow constriction with spin-orbit interactions and Zeeman effect
研究了由窄带隙半导体材料制成的具有自旋轨道耦合的窄收缩结构中的量子输运。我们考虑了Rashba-Dresselhaus(RD)自旋轨道相互作用(SOI)和沿输运方向的面内磁场诱导的塞曼效应。RD-SOI和塞曼效应的相互作用可能会导致SOI塞曼带隙,并影响输运特性。我们证明了吸引散射势可以诱导类电子准束缚态特征,并在电导中表现出RD-SOI-Zeeman诱导的Fano线型。此外,排斥散射势可以在下自旋支的子带顶部诱导类空穴准束缚态特征。
2012-09-26 cond-mat.mes-hall
One-dimensional transport in hybrid metal-semiconductor nanotube systems
我们发展了一个电子输运理论的混合系统的半导体碳纳米管封装一个原子厚的金属线。该理论预测了通过系统的电子输运中的Fano共振,由此导线上的电子与纳米管等离子体激元产生的近场的相互作用阻断了一些导线传输通道,从而在导线传输带外的纳米管禁带中打开了新的相干等离子体激元介导的通道。这样的通道使得整个混合系统在能量域中是透明的,其中线和纳米管都不是单独透明的。这种效应可以用来操纵的电子电荷转移的混合纳米器件建立在金属-半导体纳米管系统。
2015-12-03 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Semiconductor Nanostructures
I.引言(前言,硅反型层中的纳米结构,砷化镓-AlGaAs异质结构中的纳米结构,基本性质)。二.扩散和准弹道输运(经典尺寸效应,弱局域化,电导涨落,Aharonov-Bohm效应,电子-电子相互作用,量子尺寸效应,周期势)。三.弹道输运(传导作为传输问题,量子点接触,相干电子聚焦,准直,结散射,隧道)。四.绝热输运(边缘通道和量子霍尔效应、边缘通道的选择性布居和检测、分数量子霍尔效应、强磁场中的Aharonov-Bohm效应、磁感应能带结构)。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent transport of carriers in semiconductors
本文综述了均匀三维和二维半导体中载流子的自旋相关输运。我们首先讨论电子自旋的光学取向,它允许半导体中自旋极化载流子的产生和检测。然后,我们回顾了非平衡自旋流,包括由电场和浓度梯度引起的自旋漂移和扩散。由于反转对称性破缺,在外部磁场和有效磁场中都可以控制自旋进动。尽管库仑相互作用不与自旋自由度耦合,但它通过自旋库仑阻力影响自旋相关输运。在旋向性介质中,自旋取向电子的光学产生产生自旋光电流,当辐射螺旋度从左手变为右手时,自旋光电流反转其方向。相反的过程也是可能的,即,在回转介质中的电流在样品的主体中引起自旋极化。
2006-05-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in a Nanosize Silicon-on-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor
提出了一种测量纳米级绝缘体上硅(SOI)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)电流的方法。从Wigner函数表象下量子Liouville方程的数值解中提取了电子输运的量子力学特征。由于电离杂质,声学声子和表面粗糙度在Si/SiO2界面的电子散射占,器件特性作为通道长度的函数。从维格纳函数分布,扩散和弹道输运的共存自然出现。结果表明,散射机制往往会减少运输的弹道分量。弹道分量随着沟道长度的减小而增加。
2003-08-25 cond-mat.mes-hall
Polariton transport in 2D semiconductors: Phonon-mediated transitions between ballistic, superdiffusive and exciton-limited regimes
Philipps-Universität Marburg(马尔堡菲利普斯大学)
本文通过考虑声子介导的谷间激子库耦合,研究了二维半导体中极化子的时空动力学,揭示了弹道、超扩散和激子限制扩散三种输运机制。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo simulation of spin polarized transport in nanowires and 2-D channels of III-V semiconductors
利用半经典蒙特卡罗方法模拟了电子沿III-V族纳米线和二维III-V族沟道的自旋极化输运。研究了不同III-V族锌掺杂材料在不同温度、外场等条件下的自旋弛豫长度特性。III-V族沟道中的自旋退相是由D 'yakonov-Perel(DP)弛豫和Elliott-Yafet(EY)弛豫引起的。纳米线中的自旋退相长度大于二维沟道中的自旋退相长度。
2011-11-11 cond-mat.mes-hall
Transport properties of p-type metal-oxide-semiconductor inversion layer in (110) and (111) silicon channel under uniaxial stress
本文从理论上研究了单轴应变(110)和(111)Si沟道中p型PMOS反型层的价带和输运性质。等能量线、载流子浓度有效质量、电导率有效质量和迁移率基于Luttinger-Kohn哈密顿量计算[16]。本文导出了散射率的三个简洁表达式。所考虑的单轴应力的方向是平行或垂直于通道。结果表明,在不同的应力下,迁移率对有效质量非常敏感。在(110)系统中,当应力为-3GPa时,样品的迁移率方向与沟道方向平行,而当应力为+3GPa时,样品的迁移率方向与沟道方向垂直。
2013-12-19 cond-mat.mes-hall
Single Hole Transport in a Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Quantum Dot
我们描述了一个平面硅金属氧化物半导体(MOS)为基础的单孔晶体管,这是与传统的硅CMOS制造兼容。多层栅极设计可独立控制点和储层中的载流子密度。清晰的库仑阻塞振荡被观察到,和源漏偏置测量表明,它是可能的耗尽点下降到几个空穴制度,与激发态清晰可见。该架构是足够通用的,第二个孔点可以被诱导邻近第一个。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
From kinetic to collective behavior in thermal transport on semiconductors and semiconductor nanostructures
我们提出了一个模型,深入到正常散射的半导体块体,微米和纳米尺度样品的热导率的作用。热导率作为温度的函数经历从动力学到集体制度的平滑过渡,这取决于正常散射事件的重要性。我们证明,在这个过渡,关键点,以适应实验数据是改变的方式来执行的平均散射率。我们将该模型应用于不同同位素组成的体硅,获得准确的拟合。在此基础上,我们仅引入有效尺寸作为附加参数,计算了硅薄膜和纳米线的热导率。该模型通过单个表达式提供了对热导率行为的更好预测,适用于所有温度和30 nm以上的尺寸。该模型避免了限制效应或量子效应的引入,使得在纳米系统的热导率研究中建立经典理论的极限。
2014-02-14 cond-mat.mes-hall
Modeling for Semiconductor Spintronics
综述了半导体结构中自旋动力学和输运研究的半经典模拟方法,包括漂移扩散法、动力学输运方程和蒙特卡罗模拟方法。作为我们小组工作的回顾,这些建模技术的应用的几个例子。
2005-03-31 cond-mat.mes-hall
Field-effect and frequency dependent transport in semiconductor-enriched single-wall carbon nanotube network device
本文研究了由一个富含氧化物的单壁碳纳米管网络组成的场效应器件的电学和光学响应。场效应在一个器件中得到了证明,该器件使用简单的制造技术以及小离子作为栅极电解质-这是由于管的半导体增强而实现的。器件的光学透明度和电阻随栅极电压调制。时间响应研究的调制的光学透明度和电阻时,施加的栅极电压表明,在网络中的电荷传输。此外,在网络中的交流响应作为频率和温度的函数进行了研究,直到5 K。确定了起振频率与温度之间的经验关系。
2010-09-23 cond-mat.mes-hall
Exciton optics, dynamics and transport in atomically thin semiconductors
原子薄的半导体,如过渡金属二硫属化物(TMD)单层表现出非常强的库仑相互作用,从而产生丰富的激子景观。这使得这些材料对于高效和可调谐的光电子器件具有高度吸引力。在这篇文章中,我们回顾了激子光学,动力学和输运的理解,至关重要的管理TMD为基础的设备的操作的最新进展。我们强调的影响hBN封装,这揭示了过多的许多粒子状态的光谱,我们概述了激子极化激元领域的最新突破。此外,我们强调直接观察激子的形成和热化在TMD单层和异质结在最近的时间分辨ARPES研究。我们还讨论了激子密度、应变和介电环境对激子扩散和散射的影响。最后,提出了原子级薄半导体材料今后的研究方向。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Comparing tunneling spectroscopy and charge sensing of Andreev bound states in a semiconductor-superconductor hybrid nanowire structure
Andreev束缚态(ABS)的输运研究由于充电效应和超导性的相互作用而变得复杂。在这里,我们比较运输方法ABS光谱在超导体岛的电荷传感方法的基础上集成的射频单电子晶体管。方法的一致性表明,快速,非侵入性的电荷传感允许准确的定量测量ABS,同时避免了一些复杂的运输。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
Analytical study of non-linear transport across a semiconductor-metal junction
在本文中,我们研究了解析一维模型的半导体-金属结。我们研究了半无限半导体和金属耦合在一起时Tamm态的形成以及它们是如何演化的。用非平衡格林函数方法研究了非线性电流与偏压的关系,给出了界面的密度矩阵。定义接口的网站的电子占领具有很强的非线性作为偏置电压的函数,由于强共振存在于格林函数的结网站。表面格林函数是通过求解二次矩阵方程来解析计算的,这不需要在能量上增加一个小的虚常数。给出了表面态的波函数。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall
Pushing the limits of ab-initio-NEGF transport using efficient dissipative Mode-Space algorithms for realistic simulations of low-dimensional semiconductors including their oxide interfaces
本研究探讨了耗散模式空间NEGF算法在精度与效率间的权衡,并实现了包含氧化物界面、原子数达数十万的二维材料器件的从头算输运模拟。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Multiscale Modeling of Semimetal Contact to Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenide Semiconductor
发展了一种多尺度模拟方法,模拟了半金属与单层二维过渡金属二硫族化物(TMDC)半导体之间的接触输运性质。从量子输运的角度阐明了半金属和TMDC半导体接触之间的低接触电阻的机制。模拟结果与最近的实验相比,毫不逊色。此外,结果表明,通过设计介电环境并将TMDC材料掺杂至<100 $Ω$,可以进一步降低铋-MoS 2接触的接触电阻。$μ$ m.量子输运模拟表明,有可能实现约1 nm的超短接触转移长度,这可以允许接触尺寸的积极缩放。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall
Impact of exciton-phonon and exciton-magnon interaction on transport in anisotropic 2D magnetic semiconductors
Philipps-Universität Marburg(马尔堡菲利普斯大学);mar.quest—Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies(mar.quest——马尔堡量子材料与可持续技术中心);University of Münster(明斯特大学)
本文发展微观多体理论,揭示CrSBr中激子-声子和激子-磁子相互作用的各向异性散射导致方向依赖的扩散系数,并识别出单声子与双磁子散射的温度特征,为磁性范德华半导体激子输运提供理论框架。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Electron space charge effect on spin injection into semiconductors
本文研究了铁磁-绝缘体/半导体/绝缘体-铁磁(F1-I-S-I-F2)结中的自旋极化输运。我们发现自旋电流强烈地依赖于半导体中的自旋组态、掺杂和空间电荷分布。当铁磁-半导体界面电阻与半导体界面电阻相当时,考虑非平衡输运过程中的空间电荷效应,适当的掺杂可以大大提高该结的磁电阻比。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall
Charge Transport in Semiconductors Assembled from Nanocrystals
由纳米晶体组装的半导体(NC半导体)的潜力已经被证明用于广泛的电子和光电子器件阵列,包括晶体管、发光二极管、太阳能电池、光电探测器、热电器件和相电荷存储器电池。尽管纳米晶体作为光吸收体和发射体在商业上取得了成功,但由于无法预测控制其电子特性,涉及通过NC半导体的电荷传输的应用一直未能得到开发。在这里,我们进行大规模的从头算模拟,以了解载流子传输,生成和捕获在NC为基础的半导体从第一原理。我们使用这些发现来建立NC半导体中电荷传输的第一个预测模型,并通过实验进行验证。我们的工作表明,我们一直在错误地思考NC半导体中的输运。我们的新见解为NC半导体的系统工程提供了一条道路,实际上,这为其他半导体系统无法实现的可调性提供了前所未有的机会。
2020-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in a 2D magnetic semiconductor hetereostructure: Evidence of Berry phase effects in the hopping-transport regime
研究了Mn δ掺杂半导体杂质半导体中二维空穴气与Mn层相互作用的反常霍尔效应(AHE)随温度和磁场的变化.实验数据的分析揭示了四个不同的温度范围内不同的AHE的行为。Mn层诱导空穴气的不均匀性,导致跳跃和漂移电导率之间的相互作用。结果表明,在足够低的温度下,跳跃电导率有利于AHE相关的几何(Berry-Pancharatnam)相的机制。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Monte Carlo modeling of spin injection through a Schottky barrier and spin transport in a semiconductor quantum well
我们建立了一个Monte Carlo模型来研究自旋极化电子从铁磁金属接触通过肖特基势垒注入到非磁性低维半导体结构中。该模型同时考虑了电子发射和隧穿注入两种机制。由于势垒形状,注入的电子是非热化的。半导体异质结构中的自旋动力学由Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用控制,并由单电子自旋密度矩阵形式描述。除了线性项外,还包括Dresselhaus相互作用的三阶动量项。研究了肖特基势对二维半导体器件沟道中自旋动力学的影响。结果表明,在室温下,注入电流可以在没有外部磁场的情况下维持1微米量级的自旋极化。
2004-07-30 cond-mat.mes-hall
Hyperfine Interactions and Spin Transport in Ferromagnet-Semiconductor Heterostructures
电子自旋输运和动力学的测量和建模被用来表征Fe/GaAs器件与$n$ -GaAs沟道的超精细相互作用。Ga和As核被电注入的电子自旋极化,核极化是通过超精细场中电子自旋的去极化来间接检测的。电子自旋信号对注入器偏压和施加的场方向的依赖性由耦合漂移扩散方程建模,包括来自电子和核极化的有效场。这种方法是用来确定电子自旋极化独立的假设在标准的运输测量。电子自旋动力学对核自旋极化的极端敏感性也促进了核磁共振的电检测。
2009-08-31 cond-mat.mes-hall
Transient processes in disordered semiconductor structures under dispersive transport conditions: Fractional calculus approach
我们继续发展一种新的方法来描述无序半导体中的电荷动力学。它是基于分数阶扩散方程。这篇文章致力于色散输运条件下的结构瞬态过程。我们证明,这种方法使我们能够(i)考虑到充满活力的和拓扑类型的共同障碍,(ii)考虑运输的局部化状态的空间分布的样品,和(iii)描述运输的非均匀材料与分布的色散参数。分数阶近似为解释无序半导体中的飞行时间实验提供了一些规范。
2013-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Physical Origin of Nonlinear transport in organic semiconductor at high carrier densities
在某些有机半导体中的电荷输运表现出非线性特性,并进一步与偏压和温度的普适幂律标度。这种行为的物理起源研究在这里使用可变距离跳跃理论。结果表明,这种普适的幂律标度可以用变距离跳变理论得到很好的解释。与最近的实验数据进行了讨论。
2013-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin transport of electrons and holes in a metal and in a semiconductor
利用玻尔兹曼输运方程研究了金属和半导体中电子和空穴的自旋和电荷输运特性。结果表明,电子和空穴在电流中以相反的方向携带自旋。结果,金属中电流的自旋极化基本上小于电子气的自旋极化。结果表明,电子气的自旋性质是金属和半导体中存在“电子”和“空穴”概念的原因。
2017-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Control of Topological Quantum Transport in Semiconductors
强相干激光辐射从吸收边红失谐后,由于k空间Berry曲率从价带转移到光子修饰的导带,可以反应性地激活n掺杂顺磁半导体中的霍尔型电荷和自旋输运。在无序存在的情况下,光致霍尔电导可以改变符号与激光强度。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Percolation description of charge transport in the random barrier model applied to amorphous oxide semiconductors
非晶氧化物半导体中的电荷输运通常被描述为受随机势垒(RB)形式的无序影响的带输运。这种方法的框架内的理论研究忽略了迄今为止的渗透现象的性质。在这篇文章中,配方的RB模型中的电荷输运的理论描述制定使用逾渗参数。与迄今为止发表的结果的比较证明了逾渗方法的优越性。
2019-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coherent exciton transport in semiconductors
本文综述了半导体中激子的玻色-爱因斯坦凝聚,重点讨论了激子凝聚的宏观有序性。
2015-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin transport theory in ferromagnet/semiconductor systems with non-collinear magnetization configurations
我们提出了一个全面的理论,自旋输运的非简并半导体,是在多个铁磁终端接触。在半导体中的自旋动力学的一般,非共线的磁化配置和方法的扰动期间进行了研究,以确定从电流信号的各种配置。传统的Landauer-Büttiker描述的自旋输运跨越肖特基接触推广使用的非线性I-V关系,它是扩展考虑到非相干输运机制。该理论被用来分析一个三端横向结构的自旋积累轮廓的显着差异时,发现该模型与传统模型的结果进行比较。
2009-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DC-transport properties of ferromagnetic (Ga,Mn)As semiconductors
本文研究了Mn浓度从1.5%到8%的(Ga,Mn)As稀磁半导体的直流输运性质。电导率张量的对角分量和霍尔分量对这些半导体的磁状态都非常敏感。在低温下获得的传输数据进行了讨论,理论上在一个有限的光谱宽度,由于弹性散射Mn和补偿缺陷的带孔准粒子的模型。理论计算结果与测量的反常霍尔效应和各向异性纵向磁电阻数据符合得很好。这种定量的直流磁输运效应的理解(Ga,Mn)As是无与伦比的巡回铁磁系统。
2003-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Percolation description of charge transport in amorphous oxide semiconductors
非晶氧化物半导体(AOS)中的电荷输运机制是一个有争议的问题。迄今为止,大多数理论研究都忽略了这一现象的渗流性质。在这篇文章中,配方的理论描述中的AOS的电荷传输是制定使用逾渗参数。与以往的理论研究相比,显示了逾渗方法的优越性。逾渗理论的结果进行了比较,在各种InGaZnO材料中获得的实验数据,揭示在这样的AOS的无序势的参数。
2019-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Diode-like Selective Enhancement of Carrier Transport through Metal-Semiconductor Interface Decorated by Monolayer Boron Nitride
二维(2D)半导体是下一代纳米电子学有前途的候选材料。然而,存在与其金属-半导体(MS)接触相关的基本挑战,这限制了实际器件应用的性能潜力。在这项工作中,我们利用二维单层六方氮化硼(h-BN)作为装饰层,形成金属-绝缘体-半导体(MIS)接触,并证明了一种新的二极管样的选择性增强载流子输运通过它。与传统的MS接触相比,由电子发射和量子隧穿共同主导的MIS接触可以显著降低接触电阻并提高电子输运从半导体到金属,但对相反的电子输运的影响可以忽略。我们还研究了负势垒高度的概念,载流子收集势垒,并显示其在漏端的关键作用,以确定整体晶体管的性能。
2020-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Transport in organic semiconductors in large electric fields: From thermal activation to field emission
理解有机半导体在大电场中的电荷输运与许多应用相关。我们提出了在短沟道的聚(3-己基噻吩)和6,13-双(三异丙基硅基乙炔基)并五苯的基础上,从室温到4.2 K的有机场效应晶体管的输运测量。近300 K的运输在这两个系统是很好地描述了热辅助跳跃与Poole-Frenkel样增强的流动性。在低温和大的栅极电压下,这两种材料中的输运变得几乎与温度无关,跨越到场驱动隧穿。这些数据,特别是TIPS-并五苯的数据表明,在考虑更奇特的物质时必须非常谨慎(例如,Tomonaga-Luttinger液体)的运输解释。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport in the single-layer semiconductor
二维(2D)材料是一类新的材料,具有有趣的物理性质和应用范围从纳米电子学到传感和光子学。除了石墨烯,研究最多的2D材料,其他层状材料的单层,如半导体二硫属化物MoS2或WSe2作为场效应晶体管(FET)和光电晶体管的有前途的沟道材料越来越重要。但是,电子输运的具体过程是如何受温度影响的还不清楚。因此,目前单层半导体的电子动力学还不能从根本上理解。在这里,我们开发了一个分析理论区别于传统的能带理论,支持蒙特卡罗模拟,预测的过程中的电子输运和温度的影响,电子输运在单层半导体。本文建立了一个新的单层半导体电子输运模型。在单层半导体中,电阻的大小不是由电子散射决定的,而是由势垒决定的宏观量子效应。研究了不同介质结构场效应晶体管在不同温度下的电子输运特性,并引入了一个由顶栅电压或底栅电压决定的控制因子来描述栅电压对二维半导体中电子输运的影响。模拟结果表明,漏极电流主要由温度、顶栅电压、底栅电压和源漏电压等因素决定。
2022-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of Majorana Fermions in Charge Transport in Semiconductor Nanowires
我们研究了半导体纳米线在垂直磁场中的电荷输运,该纳米线与\textit{s}波超导体部分接触。我们发现,在一定的参数范围内,存在于纳米线超导截面与正常截面之间的界面处的Majorana费米子,可以在界面处引起电子的共振Andreev反射,从而在纳米线的电导中产生零能量峰.表征了不同实验参数下零能电导峰的宽度。虽然零能量峰在一维纳米线中提供了Majorana费米子的签名,但由于二维中存在其他边缘态,因此在具有相同实验设置的二维半导体薄膜中它消失了。提出的电荷输运实验为半导体纳米线中马约拉纳费米子的探测提供了一种简单可行的方法。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Determination of spin-orbit interaction in semiconductor nanostructures via non-linear transport
本文通过非线性输运测量结合零温解析与有限温度数值分析,提出区分线性和立方自旋轨道相互作用并提取材料参数的方案,为半导体纳米结构自旋轨道特性的快速基准测试提供了方法。
2022-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Modeling of transport through submicron semiconductor structures: A direct solution to the Poisson-Boltzmann equations
我们报告的计算方法的基础上的自洽的解决方案的稳态玻尔兹曼输运方程耦合的泊松方程的非均匀输运在深亚微米半导体结构的研究。非线性耦合Poisson-Boltzmann系统的数值求解采用有限差分法和松弛法。我们证明了我们的方法,通过计算的高温输运特性的非均匀掺杂的亚微米GaAs结构中的大和非均匀的内置字段产生一个有趣的精细结构中的高能量尾部的电子速度分布,这在一般情况下是非常远离漂移麦克斯韦图片。
2004-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled electron--heat transport in nonuniform thin film semiconductor structures
从概念上建立了半导体薄膜中横向电子输运与传热耦合的理论。横向电流通过热激活传导性产生具有正反馈的焦耳热。这可能导致不稳定性,称为热失控,或热点,或可逆热击穿。这里的一个理论是基于修改后的最佳波动方法来描述鞍稳定点确定这种不稳定性和条件下,他们发展的速度。取决于材料和系统参数,不稳定性出现的方式相变,类似于无论是成核或spinodal分解。
2012-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Resonant thermal transport in semiconductor barrier structures
我报告说,热单势垒(TSB)和热双势垒(TDB)结构(形成,例如,通过插入一个或两个区域的几个Ge单层在Si中)提供的声子输运的抑制以及共振热输运效应。我表明,高频声子可以经历传统的双势垒共振隧穿的TDB结构,而形成的法布里-珀罗共振(在较低的频率)导致量子振荡的温度变化的TSB和TDB的热导$σ_{\text{TSB}}$和$σ_{\text{TDB}}$。
2004-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci