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硅中 H$^-$ 热电子发射的第一性原理计算

材料科学 2020-05-29 v1

摘要

氢杂质的热电子发射过程是半导体基础物理中的一个重要课题。尽管经历了数十年的研究,其理论尚未建立。在此,我们利用第一性原理计算研究了硅中 H\mathrm{H}^{-} 的过程,即 HH0+e\mathrm{H^{-}} \to \mathrm{H^{0}} + e^{-}。我们的计算表明该过程包含两步:H^{-} 从四面体位点缓慢扩散至键中心位点(为限速步骤),以及随后在体心位点发生的从 H\mathrm{H}^{-}H0+e\mathrm{H}^{0} + e^{-} 的较快非辐射跃迁。计算所得速率与深能级瞬态谱实验一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.14103,
  title  = {First-principles calculations of thermal electron emission from H$^-$ in silicon},
  author = {Yoshiyuki Yamamoto and Alpin Novianus Tatan and Osamu Sugino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14103},
  year   = {2020}
}