GaAs 中电子-声子散射通道与平均自由程谱的第一性原理逐模式分析
材料科学
2017-02-22 v2
摘要
我们提出了一个第一性原理框架，通过将线性化电子-声子 (e-ph) 玻尔兹曼输运方程在其积分-微分形式下的精确解与从极性 Wannier 插值方案获得的 e-ph 耦合矩阵相结合，来研究极性材料的电子散射通道和输运性质。整个计算过程中不需要任何 ad hoc 参数，并且以研究充分的极性材料 GaAs 为例演示了该方法。在这项工作中，e-ph 相互作用 中的长程和短程贡献以及谷内和谷间跃迁得到了定量阐述。在这种逐模式分析的推动下，我们发现在 GaAs 中，即使在室温下，EPI 中声学声子对电子的压电散射也与形变势散射相当，并对迁移率做出了显著贡献。此外，我们在迁移率方面与实验数据取得了良好的一致性，并确定在 300 K 时，平均自由程在 130 至 210 nm 之间的电子对电子输运贡献占主导地位。这些信息提供了对 GaAs 中电子输运的更深入理解，且所提出的框架可随时应用于其他极性材料。
引用
@article{arxiv.1606.07074,
title = {First-principles mode-by-mode analysis for electron-phonon scattering channels and mean free path spectra in GaAs},
author = {Te-Huan Liu and Jiawei Zhou and Bolin Liao and David J. Singh and Gang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.07074},
year = {2017}
}