Si(001)-(2x1) 表面上二维电子气和空穴气的电输运
介观与纳米尺度物理
2009-02-03 v3 材料科学
摘要
Si(001)-(21) 表面是众多具有科学和应用价值的二维系统之一。它具有两个表面态能带：(1) 具有受主态的反键 pi* 能带，以及 (2) 具有施主态的成键 pi 能带。由于其不对称的二聚体重构，通过该表面的输运可视为两个截然不同的方向，即沿二聚体排方向和垂直于二聚体排方向。我们计算了平带条件下这些表面态的零偏压电导，发现由于强烈的轨道杂化，沿二聚体排方向的导电性显著。我们还发现，在室温下，对于未钝化表面，其表面电导在能带边缘附近比体电导高出几个数量级。因此，我们提出通过这些表面态的输运可能是最近报道的硅纳米膜扫描隧道显微镜实验中的主导导电机制。我们还计算了弱相互作用悬键线在沿二聚体排方向和垂直于二聚体排方向上、平带条件下的零偏压电导，并发现了类似的趋势。电子结构计算采用了扩展 Hückel 理论，该方法已针对 Si 使用 GW 近似进行了基准测试，并已成功应用于过去的 Si 系统研究。
引用
@article{arxiv.0803.1699,
title = {Electrical transport in two dimensional electron and hole gas on Si(001)-(2x1) surface},
author = {Hassan Raza and Tehseen Z. Raza and Edwin C. Kan},
journal= {arXiv preprint arXiv:0803.1699},
year = {2009}
}