基于第一性原理的硅中低温热空穴输运与噪声现象
材料科学
2023-06-28 v1
摘要
硅中低温热空穴的输运性质表现出若干反常特征，包括出现两种不同的饱和漂移速度区，以及在微波频率下电流噪声随电场呈非单调变化趋势。尽管已有前期研究，这些特征仍缺乏被广泛接受的解释。本文通过扩展近期发展的半导体高场输运与噪声的第一性原理理论，考察了这些现象的微观起源。我们发现，漂移速度反常可归因于以声学声子发射为主导的散射，从而在温度 K（此时声学声子占据可忽略）下导致额外的漂移速度饱和区；而电流噪声中的非单调趋势则源于动量弛豫时间随电场的减小。前一结论与前期工作的发现一致，但后者明显不同于以往的解释。本工作凸显了高场输运与噪声现象作为半导体中微观电荷输运现象的灵敏探针的用途。
引用
@article{arxiv.2306.14986,
title = {Hot hole transport and noise phenomena in silicon at cryogenic temperatures from first principles},
author = {David S. Catherall and Austin J. Minnich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14986},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 4 figures