具有非抛物线能量色散的肖特基界面的电流-温度标度

在本文中，我们研究了能量色散高度非抛物线的窄带隙半导体和少层石墨烯中的肖特基输运。我们提出，传统肖特基界面中 $J\propto T^2$ 与基于石墨烯的肖特基界面中 $J\propto T^3$ 的截然不同的电流-温度标度关系，可以在窄带隙半导体的 Kane $\mathbf{k} \cdot \mathbf{p}$ 非抛物线能带模型下得到统一。我们的新模型提出了一种更一般的形式 $J\propto \left(T^2 + \gamma k_BT^3 \right)$，其中非抛物线性参数 $\gamma$ 提供了从 $T^2$ 到 $T^3$ 标度的平滑过渡。对于少层石墨烯，研究发现具有 $ABC$ 堆叠的 $N$ 层石墨烯遵循 $J\propto T^{2/N+1}$，而 $ABA$ 堆叠则无论层数多少均遵循 $J\propto T^3$ 的普适形式。有趣的是，使用不正确的标度关系从 Arrhenius 图中提取的 Richardson 常数与实际值相差两个数量级，这表明必须使用正确的模型才能提取许多新型肖特基器件的重要特性。