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
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
Measuring Charge Transport in an Amorphous Semiconductor Using Charge Sensing
我们使用纳米级硅MOSFET作为电荷传感器测量氢化非晶硅（a-Si：H）中的电荷输运。这种电荷检测技术使得测量非常大的电阻成为可能。在高温下，其中a-Si：H电阻不是太大，电荷检测测量与电流的直接测量一致。器件的几何形状使我们能够探测场效应和色散输运在a-Si：H使用电荷传感和提取费米能量附近的态密度。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier transport in reverse-biased graphene/semiconductor Schottky junctions
反向偏置的石墨烯（Gr）/半导体肖特基二极管表现出更高的气体传感灵敏度。然而，跨结的载流子输运尚未完全理解。在这里，Gr/SiC，Gr/GaAs和Gr/Si肖特基结在反向偏压下的温度依赖的电流-电压测量进行了研究。随着反向偏压的增加，势垒高度的减少，观察到所有的结，这表明电场增强的电子发射。对反向电流的场依赖性的进一步分析表明，虽然Gr/SiC肖特基结中的载流子输运遵循Poole-Frenkel机制，但Gr/Si和Gr/GaAs结中的载流子输运偏离了Poole-Frankel机制和肖特基机制，特别是在低温和低场下。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport
基于自旋的电子学或自旋电子学是一个新兴的领域，我们试图利用自旋自由度以及材料和器件中的电荷输运。虽然基于金属的自旋器件，如磁场传感器和使用巨磁阻和隧穿磁阻的磁阻随机存取存储器，已经投入实际使用，但基于磁阻的自旋电子学具有更大的扩展潜力，因为它与现有的半导体技术具有良好的兼容性。迄今为止，已经提出并探索了许多具有实用功能的基于自旋电子学的自旋电子器件。为了实现这些器件和功能，我们肯定需要同时具有半导体和铁磁体特性的合适材料。铁磁半导体（FMS）是含有磁性原子如Mn和Fe的合金半导体，是用于该目的的最有前途的一类材料，因此在过去二十年中得到了深入研究。在这里，我们回顾了最典型的III-V基FMS，p型（GaMn）As，及其异质结的研究的最新进展，重点是隧穿输运，费米能级和能带结构。此外，我们涵盖了一个新的n型FMS，（InFe）As，它显示出电子感生铁磁性的性质。这些具有锌-钒晶体结构的FMS材料显示出与良好开发的III-V异质结构和器件的优异兼容性。
2013-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin injection and accumulation in inhomogeneous semiconductors
本文研究了电荷和自旋非均匀半导体系统中的自旋输运。特别是，我们研究了自旋极化电子通过两个不同掺杂浓度的半导体区域之间的边界的传播。我们使用的理论和数值方法，在本文中，基于自洽处理的两个组件版本的玻尔兹曼输运方程。我们发现，空间电荷效应强烈影响自旋输运性质，特别是引起显着的自旋积累和自旋密度增强。
2005-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi 1D electronic transport in a 2D magnetic semiconductor
我们研究电子输运通过剥离多层的CrSBr，一个2D的半导体，吸引了人们的注意，因为它的磁性。我们发现了一个非常明显的各向异性，表现在定性和定量的所有量沿面内\textit{a}和\textit{b}结晶方向的差异。特别是，我们观察到的电导率$σ_a$和$σ_b$对温度和栅极电压的定性不同的依赖性，伴随着它们的值的数量级差异（$σ_b$ / $σ_a \approx 3\cdot10^2-10^5$在低温和大的负栅极电压）。我们还发现在两个方向上的纵向磁电阻的不同行为，和霍尔效应在横向电阻测量中的完全缺席。这些观察结果似乎与2D杂质半导体的常规能带输运方面的描述不兼容。所观察到的现象-连同明确的签名，我们在能量分辨光电流测量检测到的1D范霍夫奇点-表明，通过CrSBr多层膜的电子传输更好地解释考虑系统形成的弱耦合和非相干耦合的1D线，比传统的2D带运输。我们的结论是，CrSBr是第一个二维半导体显示明显的准一维电子输运性质。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of Edge Roughness on Electronic Transport in Graphene Nanoribbon Channel Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors
报道了量子力学模拟结果，研究了石墨烯纳米晶金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）中边缘无序对输运的影响。边缘无序的添加显著降低了导通状态电流并增加了截止状态电流，并且在器件之间引入了广泛的可变性。这些效果会随着色带宽度的增加和边缘的平滑而减小。然而，带隙随着宽度的增加而减小，从而增加了带间隧穿介导的亚阈值漏电流，即使是完美的纳米带。这些结果表明，如果在制造过程中没有原子级精确的边缘控制，通过使用石墨烯来实现MOSFET性能增益将是困难的。
2007-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transport in an organic semiconductor without free charge carrier involvement
我们在实验上验证了室温下小分子有机半导体Alq 3中自由载流子介导的自旋输运假说。通过相邻NiFe层的脉冲铁磁共振将自旋电流泵入该材料中，同时在Alq 3层的另一侧上相邻的Pt层中检测到经由逆自旋霍尔效应（ISHE）由该自旋电流产生的电荷电流，证实了通过Alq 3层的纯自旋电流。Alq 3中的载流子自旋态通过同时应用电子顺磁共振（EPR）随机化。没有发现EPR激发对ISHE电流的影响，这意味着Alq3中的自由电荷载流子不介导自旋输运。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled electron-phonon hydrodynamics in two-dimensional semiconductors
本文研究二维半导体中电子-声子强相互作用下的动量循环，揭示电子与声子可形成耦合流体动力学输运机制，从而在强相互作用条件下实现低耗散电荷输运，修正了传统认知。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defect states and disorder in charge transport in semiconductor nanowires
我们提出了一个全面的调查无序介导的电荷输运在InP纳米线的统计掺杂制度。在零栅极电压传输是很好地描述了空间电荷有限的电流模型和Efros-Shklovskii可变范围跳跃，但正栅极电压（电子积累）揭示了一个以前未探索的制度的纳米线电荷传输，是不是很好地描述现有的理论。在这些机制之间不断调整的能力为现有模型的扩展提供了指导，并直接为下一代纳米级电子器件的设计提供了信息。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic transport and Negative Resistance in a polycrystalline metal-semiconductor (Ni-TiO2) hybrid
本研究针对Ni-TiO2多晶杂化体系的反常电输运现象，结合实验测量与数值模拟揭示其枝晶结构导致的高度各向异性起源，同时反思四探针测量结论并为相关材料电导率建模提供参考。
2023-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge transport and mobility engineering in two-dimensional transition metal chalcogenide semiconductors
二维（2D）范德华半导体代表已知的最薄的、空气稳定的半导体材料。它们独特的光学、电子和机械性能具有巨大的潜力，可将其作为电子和光电子学新应用的关键组件。然而，2D半导体中的电荷传输行为更容易受到外部环境（例如，来自空气的气态吸附物和衬底中的捕获电荷）的影响，并且由于表面和体相重合的事实，它们的电子性能通常低于相应的体材料。在这篇文章中，我们回顾了最近的进展，电荷输运性质和载流子迁移率工程的2D过渡金属硫族化合物，特别关注的载流子迁移率对厚度的显着高度依赖。我们揭示了这种独特的厚度依赖性的起源，并详细阐述了设计的策略来掌握它以优化载流子迁移率。具体而言，物理和化学方法对优化的主要因素，如电极/半导体接触，界面库仑杂质和原子缺陷的影响的非本征传输进行了讨论。特别地，使用\textit{ad-hoc}分子使得可以设计与电介质的界面并修复这种材料中的空位。通过对理论和实验工作进行新的阐述，我们为提高2D半导体的电子性能提供了指导，最终目标是实现技术上可行的原子薄（光）电子器件。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of spin-polarized transport in ferromagnet-semiconductor structures: Unified description of ballistic and diffusive transport
基于半导体中弹道输运和扩散输运的统一半经典描述，本文概述了铁磁-半导体异质结构中自旋极化电子输运的理论。目的是为研究自旋电子器件中自旋弛豫和输运机制的相互作用提供一个框架。内的（非简并）半导体的运输描述的热弹道电流，其中电子弹道运动的电场所产生的内部和外部的静电势，并在随机分布的平衡点热化。在弹道运动期间允许发生自旋弛豫。对于任意的势分布和任意的动量和自旋弛豫长度，导出了决定半导体自旋极化的自旋输运函数的积分方程。对于均匀半导体中的场驱动输运，积分方程可以转换为二阶微分方程，其推广了自旋漂移扩散方程。铁磁半导体结构中的自旋极化是通过匹配界面处的自旋分辨化学势来获得的，并允许自旋选择性界面电阻。考虑说明性的例子。
2005-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Optical detection of long electron spin transport lengths in a monolayer semiconductor
使用空间分辨光学泵浦探测实验，我们测量的横向运输自旋/谷极化电子在很长的距离（几十微米）在一个单一的WSe 2单层。通过使用圆偏振光局部泵浦2D电子的费米海到高度的自旋/谷偏振（高达75%），电子偏振的横向扩散可以经由由空间分离和线偏振的探测激光诱导的光致发光来映射。高达25%的自旋谷极化，观察到在泵浦探测分离高达20微米。特征自旋/谷扩散长度为18 +/- 3微米，揭示在低温下。温度、泵浦螺旋度、泵浦强度和电子密度的依赖性突出了自旋弛豫时间和泵浦效率对具有自旋谷锁定的单层半导体中极化电子输运所起的关键作用。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall Transport in Organic Semiconductors
本研究建立有机半导体准粒子霍尔效应与横向输运的通用理论，模拟并四苯类晶体多输运机制，解释实验中非理想霍尔效应成因，阐明未观测到量子霍尔现象的原因，为同类研究提供框架。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and transport percolation in diluted magnetic semiconductors
具有局域载流子的稀磁半导体的铁磁相变必然是一个逾渗相变。在这项工作中，我们从理论上研究了这种磁渗流和样品的传输特性之间的相关性，包括同时传输渗流的可能性。我们发现非平凡的签名的系统的输运性质，包括有趣的非单调的温度依赖性的系统电阻率的磁性团簇。
2003-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Electronic transport across quantum dots in graphene nanoribbons: Toward built-in gap-tunable metal-semiconductor-metal heterojunctions
全石墨烯电子器件的成功受到半导体沟道和金属接触的挑战性实现和后续集成的严重阻碍。在这里，我们全面调查的宽度调制异质结的电子输运组成的石墨烯量子点的不同长度和宽度嵌入在一对扶手椅边缘的金属纳米带，最近通过表面合成制造的那种。我们表明，量子点的存在下，使宽度依赖的传输带隙的开放，从而产生内置的一维金属-半导体-金属结。此外，我们发现，在附近的带边，电导是受一个平滑的过渡，从反共振到共振输运制度时，增加沟道长度。这些结果是合理的量子限制效应和量子点之间的竞争方面的铅耦合。总的来说，我们的工作建立了石墨烯量子点纳米架构作为吸引人的平台，无缝集成间隙可调半导体通道和金属接触到一个单独的纳米管，从而实现自包含的碳基电子器件。
2020-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from diffusive to ballistic transport in semiconductor nanostructures
本文详细研究了深亚微米半导体沟道中的准弹道输运。特别是，我们研究的扩散和弹道运输制度之间的交叉，并确定签名的静电响应，电子密度和非平衡电子分布函数，是由于弹道和扩散运输，分别。我们的理论和计算方法是基于玻尔兹曼输运方程的非简并电子系统，连同泊松方程，从我们得到的非平衡电子分布在一个自洽的方式。
2005-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized electron transport in ferromagnet/semiconductor heterostructures: Unification of ballistic and diffusive transport
基于半导体结构中弹道输运和扩散输运的统一半经典描述，发展了铁磁/半导体异质结构中自旋极化电子输运理论。目的是为研究自旋电子器件中自旋弛豫和输运机制的相互作用提供一个框架。在（非简并）半导体内部传输的统一描述中，一个关键要素是由电子组成的热弹道电流，这些电子在由内部和外部静电势产生的电场中弹道运动，并在随机分布的平衡点处被热化。在统一的描述中的弹道组件引起的不连续性的化学势在半导体的边界，这是有关的Sharvin界面电导。通过允许自旋弛豫发生在平衡点之间的弹道运动期间，热弹道自旋极化电流和密度根据自旋输运函数构造。这个函数的积分方程推导出任意值的动量和自旋弛豫长度。对于均匀半导体中的场驱动输运，积分方程可以转换为二阶微分方程，其推广了标准的自旋漂移扩散方程。铁磁/半导体异质结构中的自旋极化是通过调用当前自旋极化的连续性和匹配界面铁磁侧的自旋分辨化学势来获得的。允许自旋选择性界面电阻。例子被认为是说明传输机制和电场的影响。
2005-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature wavelike exciton transport in a van der Waals superatomic semiconductor
该研究在范德华超原子半导体Re6Se8Cl2中发现声学激子-极化子，实现室温下准弹道类波的长距离激子输运，揭示其源于准平能带与强声子耦合，为室温弹道半导体研发提供新方向。
2023-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear charge transport in bipolar semiconductors due to electron heating
已知当强电场施加到半导体样品时，电流电压特性偏离线性响应。在这封信中，我们提出了一个新的观点，在半导体的非线性与电子温度依赖于复合率。载流子的加热打破了产生和复合之间的平衡，引起非平衡载流子浓度和非线性。
2016-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect by ballistic transport in ferromagnetic metal (MnAs) / semiconductor (GaAs) hybrid heterostructures
我们通过弹道输运证明了全外延MnAs铁磁金属/ GaAs半导体/ GaAs：MnAs颗粒混合异质结构中的自旋阀效应。GaAs：MnAs材料在GaAs基质中含有铁磁MnAs纳米颗粒，并充当自旋注入器和自旋检测器。虽然GaAs/MnAs界面的势垒高度被发现是非常小的，观察到相对较大的磁阻。这一结果表明，通过使用弹道输运，我们可以实现大的自旋阀效应，而无需在铁磁金属/半导体界面插入高隧道势垒。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric efficiency in the space-charge-limited transport regime in semiconductors
半导体的热电效率通常在欧姆电子输运状态下考虑，这是通过高掺杂实现的。在这里，我们考虑相反的制度，低掺杂的电流-电压特性是非线性的，并占主导地位的空间电荷限制运输。我们表明，在这种制度下，热电效率可以描述由一个单一的品质因数，在类比欧姆的情况下。讨论了体材料、薄膜材料和纳米线材料的效应，提出纳米线是最有希望利用空间电荷限制输运的热电材料。
2012-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of electron and phonon transport in disordered semiconductor carbon nanotubes
碳纳米材料作为未来电子学的候选材料，其电荷和热导率是最重要的参数。本文采用原子论格林函数方法研究了长半导体碳纳米管（CNTs）中Anderson型无序对电子电荷电导率和晶格热导率的影响。电子和声子传输分析作为无序纳米结构的长度的函数。计算了不同长度下的热导率随温度的变化。作为长度的无序设备的函数的传输概率的分析表明，具有不同能量的电子和声子显示不同的传输制度，即准弹道，扩散和本地化制度共存。根据这些结果，我们讨论了半导体器件在电子应用中的发热问题。
2013-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-consistent model of unipolar transport in organic semiconductor diodes: accounting for a realistic density-of-states distribution
利用有效输运能的概念，并考虑到一个现实的态密度分布，以及在有机材料中的陷阱态的存在下，在有机半导体二极管的电荷载流子注入和单极输运的自洽，平均场模型的开发。从模型产生的后果进行了讨论的基础上，氧化铟锡/有机半导体/金属导体结构的示例性。单极铟锡氧化物/聚-3-己基噻吩/铝器件的理论与实验数据的比较。
2011-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of Charge Transport in Organic Semiconductors: A Time-Dependent Multiscale Method Based on Non-Equilibrium Green's Functions
在弱相互作用的有机半导体中，静态和动态无序常常对输运性质产生重要影响。描述这些系统中的电荷传输需要一种正确考虑结构和电子波动的方法。在这里，我们提出了一个多尺度方法的基础上结合的分子动力学模拟，电子结构计算，和运输理论，使用时间依赖性非平衡格林函数。我们采用的方法来研究的电荷输运在C $_{60}$ -含有自组装单分子膜（SAMs），这是用于有机场效应晶体管。
2017-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Role of Correlation on Charge Carrier Transport in Organic Molecular Semiconductors
我们研究了有机分子半导体中的载流子输运。已经发现，由于跳跃传导，迁移率是电场和温度的函数。无序固体中电荷输运的几种理论模型一直在争论空间和能量相关性在这些系统中的作用，这种相关性最近已被证明可以解释迁移率的普遍电场依赖性。我们已经比较和评估了不同的理论上提出的模型，使用非常简单的实验结果的适用性，并根据我们广泛的分析，我们发现，相关性是很重要的，以解释在这些系统中的电输运。
2003-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Quantum-transport theory for semiconductor nanostructures: A density-matrix formulation
提出了半导体纳米结构中量子输运现象的一般密度矩阵公式。更具体地说，与传统的单粒子关联展开相反，我们将分别研究绝热或马尔可夫极限和约化过程的影响。我们完全可操作的方法使我们能够更好地识别在各种描述水平上进入我们的有效量子输运理论的散射超算子的一般性质，例如，N个电子加准粒子，只有N个电子，单粒子图像。除了相干传输现象表征系统的瞬态响应，所提出的理论描述允许研究在稳态条件下的散射诱导的相位相干性。作为典型的例子，我们将研究强偏压半导体超晶格中的极化子效应。
2005-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and transport in amorphous metal oxide and amorphous metal oxy-nitride semiconductors
近来，非晶氧化物半导体（AOS）由于其低温可加工性、高迁移率和用于显示器背板和其它大面积应用的面积均匀性而获得商业兴趣。多阳离子非晶氧化物（a-IGZO）已经被广泛研究并且现在正在商业应用中。在文献中提出，重叠的In-5s轨道形成导电路径，并且载流子迁移率由于多个阳离子的存在而受到限制，这些阳离子为a-IGZO半导体中的电子输运产生势垒。已经提出了朝向非晶半导体的多阴离子方法来克服这种限制，并且已经显示出与多阳离子非晶半导体相比，实现了高达一个数量级的霍尔迁移率。在本工作中，我们比较了多阳离子非晶半导体，a-IGZO和多阴离子非晶半导体，a-ZnON的电子结构和电子输运的计算方法。结果表明，在a-IGZO中，载流子的输运路径是通过混合阳离子的外层s轨道的重叠，而在a-ZnON中，载流子的输运路径是通过Zn-4s轨道的重叠形成的，这是唯一存在的金属阳离子类型。我们还表明，对于多组分离子型非晶半导体，电子输运可以解释在轨道重叠积分，可以计算出的结构信息，并具有直接相关的载流子有效质量，这是计算昂贵的第一原理DFT方法计算。
2019-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Energy Transport between Hole Gas and Crystal Lattice in Diluted Magnetic Semiconductor
实验研究了铁磁半导体中载流子与晶格之间的能量转移率随温度的变化。研究了100 nm厚的低温MBE生长的Mn_{x} Ga_{1-x}作为样品具有锰浓度x= 3.7%和4.0%。居里温度估计的峰值电阻率的温度分别为60 K和62 K。
2006-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport in the Silicon Carbide Semiconductor in Phase 3C
在这项工作中，我们研究，理论上，电子迁移率的碳化硅半导体在3C相，命名为3C-SiC。3C-SiC在极端条件下显示出巨大的应用潜力。因此，对这种半导体的电子迁移率的研究具有很大的意义。本文从理论上推导了在恒定电场作用下n型掺杂3C-SiC半导体中载流子的漂移速度、位移和迁移率。分析了这些输运性质随电场强度和温度的变化关系。为此，使用具有源项（低强度电场）和运动阻力项（电阻）的微分运动方程。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon-averaged approximation for first-principles computations of electron relaxation times and transport properties in semiconductor materials
我们提出了一个简单而有效的近似的电子-声子散射率适合于高通量筛选候选材料的热电器件，基于电子输运。应用该方法计算了半Heusler化合物的电子输运系数，结果与实验数据相符。通过直接计算的电气和电子部分的热导率，我们发现偏离Wiedemann-Franz定律在这些化合物在高温和低载流子浓度。
2015-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Büttiker probes for dissipative phonon quantum transport in semiconductor nanostructures
现代半导体纳米器件中声子输运的理论预测需要器件特征的原子分辨率和涵盖相干和非相干效应的量子输运模型。非平衡格林函数方法（NEGF）是众所周知的，以服务于这一目的非常好，但数值计算非常昂贵。这项工作扩展了非常有效的Büttiker探测概念的声子NEGF，并讨论了这种方法的所有影响。Büttiker探针参数，再现内NEGF实验声子电导的Si和Ge之间的10 K和1000 K。这种方法在SiGe异质结中的结果说明界面弛豫对器件热导的影响和声子分布的非弹性散射的重要性。
2015-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Oblique Hanle Effect in Semiconductor Spin Transport Devices
自旋旋进和退相（“Hanle效应”）提供了一种明确的手段来建立半导体中自旋输运的存在。我们比较理论模型与漂移主导的硅自旋输运器件的实验数据，说明采用倾斜磁场（由于未对准或故意的，固定的面内场分量）来测量自旋进动的影响的非平凡的后果。模型结果也计算为汉勒测量扩散为主的运输条件下，揭示了预期的汉勒峰加宽效应引起的固定面内偏置磁场的存在。
2008-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electronic transport under hydrostatic pressure and peculiar properties of the impurity energy spectrum in semiconductor arsenides of n-type: InAs, CdSnAs2, CdGeAs2 and GaAs
本文根据动力学系数随压力和温度变化的数据，研究了非掺杂砷化物InAs、GaAs、CdSnAs_2和CdGeAs_2的n型体晶体中空位的能谱。可以得出结论，深施主能级对应于这些半导体材料中砷的本征空位。定义了空位能级相对于电导带边的能级位置及其压力系数。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Two-phonon scattering in non-polar semiconductors: a first-principles study of warm electron transport in Si
半导体中电荷输运的从头算理论通常采用最低阶微扰理论，其中电子与一个声子（1 ph）相互作用。该理论被认为足以解释非极性半导体的低场迁移率，但尚未在低场范围之外进行广泛测试。在这里，我们报告第一性原理计算的电场依赖性的热电子系数，$β$所描述的Si的电子迁移率。尽管1 ph理论仅高估了低场迁移率约20%，但它在温度和晶轴范围内高估了$β$超过两倍。我们发现，在$β$的差异是调和列入壳迭代2-声子（2 PH）散射过程，表明散射从高阶电子-声子相互作用是不可忽略的，即使在非极性半导体。此外，2 ph散射的低场迁移率被低估了约20%，这表明在电子-声子相互作用的微扰膨胀中可能发生非平凡的抵消。
2022-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Investigation of exciton transport in crystalline thin-films of the organic semiconductor di-indeno-perylene using photoluminescence analyses
采用光致发光猝灭方法研究了典型有机半导体二茚并二萘嵌苯（DIP）中激子的输运，并采用一种包含干涉效应、猝灭剂穿透效应和非理想激子猝灭效应的先进激子扩散模型进行了解释. X-射线衍射揭示了约90 nm的激子扩散长度和DIP层的结构相干长度之间的相关性。在5 - 300 K范围内的温度依赖性研究表明，在80 K以上的非相干激子输运在10 - 20 meV的激子密度的厚度依赖性梯度相关的激活能。在80 K以下，可以通过低温下减少的声子相互作用观察到相干激子输运。这份手稿是一个预定稿。
2012-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between in-plane and flexural phonons in electronic transport of two-dimensional semiconductors
平面外振动被认为是在低载流子浓度下限制悬浮二维材料的本征载流子迁移率的主要因素。面内声子模和弯曲声子模之间的非谐耦合通常被排除在考虑之外。本文提出了一种电子-声子散射理论，其中系统地考虑了声学声子之间的非谐耦合。我们的理论适用于典型的V族二维半导体：六角磷，砷，锑。我们发现，弯曲模式的作用基本上是抑制他们的耦合与平面模式。当掺杂量小于10 $^{12}$ cm $^{-2}$时，迁移率的降低不超过30%，几乎与浓度无关。我们的研究结果表明，在平面声子相比，弯曲声子是相当不重要的二维半导体的电子输运，即使在低载流子浓度。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A General Charge Transport Picture for Organic Semiconductors with Nonlocal Electron-Phonon Couplings
有机半导体中的非定域电子-声子耦合是引起分子间转移积分涨落的重要原因。几个不可调和的方案共存的非局域电子-声子耦合的描述，如声子辅助输运，瞬态本地化，带状输运。通过对Holstein-Peierls模型中载流子迁移率的矩阵乘积态近似精确数值研究，我们确定了声子辅助输运、瞬态局域化和类带区随转移积分的变化（$V$）和非局域电子-声子耦合（$ΔV$），并从载流子迁移率、平均自由程、光学电导率和单粒子谱函数等方面分析了它们不同的输运行为。我们还确定了一个“中间政权”，其中没有既定的图片适用，一般认为跳跃政权被发现是在一个非常有限的结束，在拟议的政权范例。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of space-charge-limited current in spatially disordered organic semiconductors
有机半导体中的电荷输运性质由两种微观无序决定，即与局域态分布有关的能量无序和与材料形态特征有关的空间无序。从一个半经典的图片，电荷输运性质是决定性的载流子迁移率和材料中的静电场分布。尽管无序对载流子迁移率的影响已被广泛研究，但无序的存在如何扭曲静电场分布及其对电荷输运的影响仍然没有答案。本文基于分数维静电理论，提出了一个空间无序有机半导体的空间电荷限制电流（SCLC）模型。我们发现SCLC的厚度依赖性与有机半导体中的空间无序有关。对于无陷阱传输，SCLC表现出修改的厚度缩放$J\propto L^{-3α}$，其中分数维参数$α$占有机半导体中的空间无序。陷阱限制和场依赖的迁移率也服从$α$依赖的厚度缩放。修正后的SCLC模型与空间无序有机半导体的实验结果吻合较好。通过将该模型应用于实验数据，可以比使用现有模型更好地准确地推导出标准电荷输运参数。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Physical Basis for Band Transport and Dimensionality in Amorphous Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文探讨了非晶氧化物半导体场效应晶体管中带传输和维度的物理基础，通过分析陷阱影响和二维通道特性，提出新的理论框架。
2026-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Prototypical many-body signatures in transport properties of semiconductors
我们设计了一种方法，用于有限寿命的载流子驱动的电荷，热量和熵输运。结合数值模拟与低温下的解析表达式，我们建立了一个全面的和物理上一致的半导体输运性质的现象学。我们证明，散射率（逆寿命）是一个相关的能量尺度：它导致出现的几个特征，在每个运输观察。该理论能够再现-只有一个最小的输入电子结构-在相关的窄隙半导体测量的完整的温度分布。特别是，我们考虑到以前难以捉摸的低$T$饱和的电阻率和霍尔系数，以及（线性）消失的塞贝克和能斯特系数的系统，如FeSb $_2$，FeAs $_2$，RuSb $_2$和FeGa $_3$。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Study of F4TCNQ dopant diffusion using transport measurements in organic semiconductors
本文报道了F_4TCNQ掺杂有机半导体（主体）材料的电输运性质。通过监测原位样品的电导在沉积过程中和沉积后，我们表明，顺序沉积的F4TCNQ和主机半导体的半导体的体掺杂的结果。此外，通过调节底部F4TCNQ层的厚度，可以容易地控制主体的掺杂密度（和导电性）。这种用于掺杂的替代方案比掺杂小分子的常规方式更简单，常规方式涉及主体和掺杂剂的同时共蒸发。在这里概述的顺序掺杂方案中，由于F4TCNQ在主体材料中的快速扩散而发生主体的体掺杂。F4TCNQ在宿主中的运动是复杂的，并不总是由简单的扩散过程描述。原位输运测量提供了一种快速简便的方法来测量掺杂剂在新基质中的扩散。基于掺杂的结果，我们还概述了一种可能的路线，以改善在制造环境中的有机薄膜晶体管的掺杂。
2013-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent transport properties of a GaMnAs-based vertical spin metal-oxide- semiconductor field-effect transistor structure
我们制作了一个垂直自旋金属氧化物半导体场效应晶体管（spin-MOSFET）结构，它是由外延单晶异质结与铁磁半导体GaMnAs源/漏构成，并研究了它的自旋相关输运性质。在3.5K下，栅源电压为+或-10.8V时，漏源电流IDS可调约为+或-0.5%;改变GaMnAs源/漏的磁化结构，IDS可调高达60%。磁电阻比在自旋MOSFET的先前的研究中获得的两个数量级以上。我们的结果表明，当器件尺寸减小到亚微米或纳米尺度时，垂直结构是自旋MOSFET最有希望的候选结构之一。
2015-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Effects of different electron-phonon couplings on spectral and transport properties of small molecule single-crystal organic semiconductors
从理论上分析了小分子单晶有机半导体的光谱和输运性质，重点是寡并苯，特别是从萘到红荧烯和并五苯的系列，旨在表明包含不同的电子-声子耦合对于准确解释原型有机半导体的性质至关重要。虽然，在红荧烯的情况下，载流子和低频分子间模式之间的耦合是足够的光谱和传输特性的一个令人满意的描述，包括电子耦合到低频分子间和高频分子内振动模式是需要考虑的温度依赖性的传输特性在较小的低聚并苯。
2014-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-channel or multi-channel thermal transport? Effect of higher-order anharmonic corrections on the predicted phonon thermal transport properties of semiconductors
通过考虑高阶四声子散射、声子重整化和多通道热输运，研究了8种三元金属间化合物半导体的声子热输运性质.常用的最低阶理论，只考虑三声子散射，没有声子重整化，彻底失败的考虑材料和低估的热导率高达2倍。三种化合物的热导率降低，五种化合物的热导率增加，由于四声子散射和声子硬化对预测的热导率的对比作用的高阶修正的应用。使用高阶理论，在300 K的温度下，BiCsK 2和其他三种化合物（SbCsK 2，SbRbNa 2和SbRbK 2）的最低热导率为0.31 W/m-K，通过颗粒状声子输运通道具有低于0.5 W/m-K的热导率。在所有这些超低热导率化合物中，来自波状相干输运通道的贡献低于0.05W/m-K。高阶理论是正确描述热输运物理的必要条件，而低阶理论则将热输运错误地描述为多通道输运。
2022-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Transport and optical properties of the chiral semiconductor Ag3AuSe2
先前的能带结构计算预测Ag 3AuSe 2是带隙约为1 eV的半导体。在这里，我们报告的Ag 3AuSe 2的单晶生长和它的传输和光学性质。Ag 3AuSe 2的单晶体通过从熔体缓慢冷却而合成，并且使用电子背散射衍射确认晶粒尺寸大于2 mm。光学和输运测量表明，Ag 3AuSe 2是一个高阻半导体的带隙和激活能约0.3 eV。我们的第一性原理计算表明，实验确定的带隙位于GGA和混合泛函预测的带隙之间。我们预测带反转是可能的，通过施加拉伸应变。间隙对Ag/Au有序化、化学取代和热处理的敏感性值得进一步研究。
2022-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Optical conductivity and optical effective mass in a high-mobility organic semiconductor: Implications for the nature of charge transport
我们提出了一个多尺度模拟红荧烯晶体的红外光学性质。计算结果与实验数据吻合得很好，实验数据表明电导率谱具有非单调特征，光学有效质量较小。我们发现，在静态无序近似下，低频晶格振动产生的非局域电子-声子相互作用可以降低光学有效质量，导致更轻的准粒子。另一方面，在室温下的红荧烯晶体的电荷传输和红外光学性质被证明是由固有的热无序驱动的本地化载流子。我们的研究结果强调，在高迁移率的有机半导体中存在明显的轻载流子并不一定意味着带状传输。
2014-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo simulation based on dynamic disorder model in organic semiconductors: From bandlike to hopping transport
有机半导体中载流子输运的动力学无序模型近年来得到了广泛的研究。虽然它成功地测定了有机晶体材料中的带状迁移率，但有机半导体中典型的输运特性--非相干跳跃却无法描述。在这项工作中，考虑到退相干过程中通过一个唯象参数，说退相干时间，投影和蒙特卡罗方法应用于这个模型，以确定等待时间，从而扩散系数。我们发现的传输类型的变化从带状到非相干跳跃与足够短的退相干时间，这表明退相干时间在确定有机物中的传输类型的重要作用。我们还讨论了不同退相干时间下载流子的空间范围，观察到了从离域（载流子驻留在约10个分子中）到局域化的转变。基于空间范围的实验结果，我们估计并五苯的退相干时间为1 ps量级。此外，还研究了扩散系数与退相干时间的关系，并对相应的实验进行了讨论。
2012-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxy and Magneto-transport properties of the diluted magnetic semiconductor p- Be(1-x)MnxTe
本文报道了一种新型铁磁稀磁半导体p型BeMnTe的分子束外延生长及其磁输运性质。采用固体源分子束外延技术，可以生长出与GaAs晶格匹配的BeMnTe薄膜结构，其Mn浓度可达10%。通过使用RF等离子体源可以实现氮的高p型掺杂。BeMnTe和BeTe层的特征在于磁输运测量。在低温下，BeMnTe样品表现出很大的反常霍尔效应。在最重掺杂的样品中，在2.5K以下出现反常霍尔效应的滞后，这表明铁磁相的发生。
2001-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear charge transport in highly polar semiconductors: GaN, AlN, InN and GaAs
在本文中，我们提出了一个收集的结果集中在掺杂的直接带隙反带高极性III族氮化物半导体（GAN，AlN，InN）和GaAs的瞬态和稳态的输运性质，通过使用非线性量子动力学理论的基础上的非平衡统计系综形式主义（NESEF）计算。在本文中，这些结果进行了比较，计算usingMonteCarlo模拟和实验测量。在中到高电场存在下，考虑了n型和p型材料在不同温度和载流子浓度下的非线性量子动力学理论计算结果与MonteCarlo计算结果和实验数据之间的一致性非常好，从而令人满意地验证了NESEF。
2021-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Photoelectric phenomena in structures based on high-resistivity semiconductor crystals with a thin insulator layer at the semiconductor-metal boundary
一个以前未知的效果-巨大的空间重新分布的电场强度在晶体结构的照明下-被发现和研究在高电阻率（半绝缘）半导体碲化镉晶体（金属-薄绝缘体-半导体-薄绝缘体-金属结构）的实际光敏电阻。本文对高阻半导体晶体中的光电现象提出了一个新的概念.这个概念是基于这样的想法，即在这种条件下，在照明下的载流子寿命保持不变的场的重新分布在这些现象中起着决定性的作用。的效果的性质进行了描述，晶体和绝缘体层的参数的结构的特性的依赖性解释了这种效果的表现形式，和方法来生产规定的光电特性的新设备和科学方法的结构进行检查。
2007-04-20 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Prediction of Electronic Transport in Experimental Semiconductor Heterostructures via Physics-Based Machine Learning
电子输运性质预测的第一性原理技术近年来发展迅速。然而，它仍然是一个挑战，模型异质结构纳入可变性，由于制造工艺。基于机器学习（ML）的材料信息学方法（MI）越来越多地用于加速具有目标特性的新材料的设计和发现，并将第一性原理技术的适用性扩展到更大的系统。然而，很少有研究利用MI来学习电子结构性质，并使用这些知识来预测各自的输运系数。在这项工作中，我们提出了一个电子传输信息学（ETI）框架，该框架训练小系统的从头算模型，并预测硅/锗异质结构的热电势超出了第一原理技术可访问的长度范围，与测量数据相匹配。我们展示了MI的应用，以提取重要的物理，确定电子输运在半导体异质结构，打破了追求的组合策略，特别是热电材料。我们预计，ETI将有广泛的适用性，以不同的材料类别。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
