导体/绝缘体界面电荷载流子注入问题的自洽解析解
材料科学
2007-05-23 v1
摘要
我们给出了从导体向绝缘体注入电荷载流子过程的闭合描述。常见的注入模型基于单电子描述，尤其是在注入的载流子数量很大时存在问题。因此，我们开发了一个在注入过程描述中包含空间电荷效应的模型。该任务的挑战在于自洽性问题。每单位时间注入的载流子数量强烈依赖于接触处出现的能垒，而同时注入载流子产生的静电势又反过来改变该注入势垒的高度。在我们的模型中，通过假设整个导体/绝缘体系统中电位移和电化学势的连续性来实现自洽。导体和绝缘体通过它们各自的态密度分布被适当地考虑。电场分布以闭合解析形式获得，所得的电流-电压特性表明该理论涵盖了注入限制和体限制的电荷载流子输运。给出了这些极限的解析近似，揭示了导致特定电流-电压行为的物理机制。此外，该模型展示了两种极限情况之间的交叉，并确定了各自近似的有效性。我们基于简化的氧化铟锡/有机半导体系统讨论了这一精确可解模型所带来的后果。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0703699,
title = {Self-consistent analytical solution of a problem of charge-carrier injection at a conductor/insulator interface},
author = {F. Neumann and Y. A. Genenko and C. Melzer and S. V. Yampolskii and H. von Seggern},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0703699},
year = {2007}
}
备注
23 pages, 6 figures, accepted to Phys.Rev. B