二维材料中的声子限制输运：用于第一性原理迁移率与电流计算的统一方法
介观与纳米尺度物理
2023-12-04 v1
摘要
本文提出一种考虑二维材料中电子-声子相互作用的第一性原理方法，聚焦于过渡金属硫族化合物（TMDCs）。它结合密度泛函理论与最大局域化Wannier函数以获取材料数据，并依赖线性化玻尔兹曼输运方程（LBTE）与非平衡格林函数（NEGF）方法分别确定材料与器件的输运性质。研究表明，对于MoS，LBTE与NEGF在无需调节任何参数的情况下给出了非常接近的迁移率值。两种方法间的优良一致源于在电子-声子散射自能中包含了非对角项。随后利用NEGF求解器阐明单层MoS晶体管的“电流-电压”特性，凸显与声子的相互作用如何影响电流大小及其分布。我们还考虑了其他TMDCs的迁移率，展示了所提技术评估二维沟道材料在下一代逻辑应用中潜力的能力。
引用
@article{arxiv.2312.00577,
title = {Phonon-Limited Transport in 2D Materials: A Unified Approach for ab initio Mobility and Current Calculations},
author = {Jonathan Backman and Youseung Lee and Mathieu Luisier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.00577},
year = {2023}
}