电场与磁场下GaN晶体中电子的扩散性质
材料科学
2019-04-19 v1 应用物理
摘要
我们研究了中等电场(1...10 kV/cm)与磁场(1...4 T)下GaN晶体中热电子的扩散系数。分析了平行场与交叉场两种构型。研究针对不同的晶格温度(30...300 K)与杂质浓度(10^16..10^17 cm^{-3})下的补偿体状GaN样品展开。我们发现，在低晶格温度与低杂质浓度下，两种构型中扩散张量的横向-电流分量对电场的依赖均为非单调的，而扩散过程受磁场强烈控制。随着晶格温度或杂质浓度的升高，扩散张量的行为变得更单调且受磁场影响更小。我们表明，扩散过程的此类行为源于具有强电子-光学声子耦合的极性半导体中热电子的独特动力学。我们建议，测量受电场与磁场作用的电子扩散系数有助于辨识不同电子输运机制的特征，并推动更高效器件与实际应用的发展。
引用
@article{arxiv.1904.08708,
title = {Diffusion properties of electrons in GaN crystals subjected to electric and magnetic fields},
author = {G. I. Syngayivska and V. V. Korotyeyev and V. A. Kochelap},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.08708},
year = {2019}
}