远程声子对载流子迁移率的反常增强

来自介电层的远程声子通常被认为会通过极性光学声子的 Fröhlich 散射降低相邻半导体中的载流子迁移率。在这里，我们通过证明在范德华异质结构中远程极性光学声子反而可以增强迁移率，来挑战这一传统观点。为此，我们开发了一个第一性原理计算框架来评估这些远程声子效应。将我们的方法应用于由 h-BN 介电层封装的单层 InSe 半导体示例，我们表明电子迁移率由于 InSe 和 h-BN 中极性光学声子之间的耦合而得到增强，这种耦合产生了一种新的集体声子模式，其中它们各自的 Fröhlich 势部分相互抵消。基于这一见解，我们进一步确定了表现出类似迁移率增强的其他介电材料，证明了远程声子导致迁移率增强的普遍性。这项工作不仅提供了一种评估远程声子效应的有效计算方法，而且为下一代电子产品中的迁移率工程提供了新见解。