应变工程调控磷烯中受带电杂质限制的载流子迁移率

基于紧束缚模型并在线性形变范围内，我们研究了磷烯电子能带结构对应变的依赖性，所施加的单轴应变沿其主方向之一：法向、扶手椅方向及锯齿方向。我们证明，在实验可及的载流子密度和单轴应变下，受应变磷烯的电子能带结构可由一个依赖应变的解耦电子-空穴哈密顿量很好地描述。随后，利用该解耦哈密顿量，我们考虑了磷烯中受带电杂质限制的载流子迁移率对应变的依赖性，涵盖两种载流子类型、任意载流子密度以及扶手椅和锯齿两个方向。我们表明，法向的单轴拉伸（压缩）应变会增强（减弱）载流子迁移率的各向异性，而锯齿方向的单轴应变则作用相反。此外，研究表明在扶手椅方向施加单轴应变对载流子迁移率的各向异性无效。这些现象将基于应变对载流子有效质量的影响进行解释。