基于第一性原理的4H-SiC中声子限制载流子迁移率与霍尔因子
材料科学
2023-07-12 v1
摘要
载流子迁移率处于半导体材料与器件优化的核心，而霍尔测量是其表征最重要的技术之一。定义为霍尔迁移率与漂移迁移率之比的霍尔因子尤为重要。在此，我们通过第一性原理计算一种技术上重要的宽禁带半导体4H-碳化硅（4H-SiC）的漂移与霍尔迁移率张量，研究各向异性的影响。借助电子结构和\textit{ab initio}电子-声子相互作用，我们在无拟合参数的情况下求解玻尔兹曼输运方程。计算得到的电子与空穴迁移率与实验数据相符。电子霍尔因子强烈依赖于外磁场的方向，而空穴霍尔因子对和表现出不同的温度依赖性。我们用由各向异性和非抛物带结构产生的不同等能面形状，以及能量依赖的电子-声子散射来解释这一现象。
引用
@article{arxiv.2210.02813,
title = {Phonon-limited carrier mobilities and Hall factors in 4H-SiC from first principles},
author = {Tianqi Deng and Deren Yang and Xiaodong Pi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.02813},
year = {2023}
}
备注
24 pages, 8 figures