量子阱中电子的缺陷俘获与充电动力学及其对磁输运的影响
介观与纳米尺度物理
2021-08-11 v1
摘要
本文首先计算了量子阱中 Bloch 电子的极化函数与介电函数的缺陷修正项。随后，我们从玻尔兹曼输运理论导出前两阶矩方程，并应用其探究缺陷对 Bloch 电子磁输运的影响。同时，利用经屏蔽缺陷修正的极化函数，我们解析地得到了 Bloch 电子的动量弛豫时间与迁移率张量。基于量子统计理论，我们进一步采用参数化缺陷物理模型以获得缺陷波函数，研究缺陷俘获与充电动力学。此后，俘获与弛豫速率以及被俘获 Bloch 电子的密度均作为温度、掺杂密度与不同缺陷类型的函数被自洽地算出。通过应用能量平衡方程，确定了缺陷的占据能级数与化学势，并由此得到缺陷俘获的跃迁速率。利用这些结果，自洽地获得了缺陷能量弛豫、俘获与逃逸速率，以及 Bloch 电子化学势。同时，Bloch 电子的能量与动量弛豫速率，以及电流抑制因子，也得到定量研究。最后，综合上述所有研究，展示了单量子阱或多量子阱中 Bloch 电子的霍尔迁移率与纵向迁移率的温度依赖关系，可用于晶体管中突发噪声与光电探测器中闪烁噪声的量化。
引用
@article{arxiv.2104.04897,
title = {Defect capturing and charging dynamics and their effects on magneto-transport of electrons in quantum wells},
author = {Andrii Iurov and Danhong Huang and Godfrey Gumbs and Paula Fekete and Fei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.04897},
year = {2021}
}
备注
28 pages, 9 figures, 1 table