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有带隙石墨烯的电子-空穴碰撞限制电阻

介观与纳米尺度物理 2024-11-22 v1

摘要

在纯净石墨烯样品中,当处于电荷中性点附近时,电子与空穴之间的碰撞可主导载流子散射。虽然原始无带隙石墨烯中的电子-空穴限制电阻已得到充分研究,但其随带隙 EgE_g 引入的演变则探索较少。在此,我们推导了有带隙石墨烯的电子-空穴限制电阻 ρeh\rho_{eh} 对带隙与热能之比 Eg/kTE_g/kT 的函数依赖关系。在低温和宽带隙下,电阻随 Eg/kTE_g/kT 线性增长,并在 Eg2.5kTE_g \approx 2.5 kT 处具有最小值。这与本征半导体的阿伦尼乌斯激活型行为形成对比。杂质的引入恢复了低温及/或高掺杂密度下电阻率的阿伦尼乌斯定律。电荷中性点处石墨烯电阻率中电子-空穴碰撞效应的标志是电阻率随温度的指数标度与幂律标度之间的交叉。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.05066,
  title  = {Electron-hole collision-limited resistance of gapped graphene},
  author = {Arseny Gribachov and Vladimir Vyurkov and Dmitry Svintsov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.05066},
  year   = {2024}
}