单斜相 β-Ga2O3 中的电子迁移率——等离激元-声子耦合、各向异性与限域效应
材料科学
2018-02-14 v1
摘要
这项工作基于密度泛函微扰理论的晶格动力学计算、晶格模式与集体等离激元振荡的耦合计算以及基于玻尔兹曼理论的输运计算，报告了对单斜相 β-Ga2O3 中电子输运的研究。等离激元与不同纵光学 (LO) 模式的强纠缠使得 LO-等离激元耦合对输运至关重要。我们研究了 β-Ga2O3 在体材料形式以及二维电子气形式下电子迁移率对电子密度的依赖性。在高电子密度下，预测的体迁移率为 182 cm²/V·s，而在二维电子气形式下，当界面处存在远程杂质时，相应的迁移率约为 418 cm²/V·s，并且随着远程杂质中心远离界面而进一步提高。电子迁移率的趋势显示出在杂质隔离的电子通道中实现高电子迁移率的希望。通过瞬态蒙特卡洛模拟追溯了实验观测到的迁移率微小各向异性。研究发现，红外活性声子模式的各向异性是导致低场电子迁移率各向异性的原因。
引用
@article{arxiv.1709.08117,
title = {Electron Mobility in Monoclinic \beta-Ga2O3 - Effect of Plasmon-phonon Coupling, Anisotropy, and Confinement},
author = {Krishnendu Ghosh and Uttam Singisetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08117},
year = {2018}
}
备注
to be appeared in Journal of Materials Research