应变可调的区间间散射决定 2D TMD 中 n 型和 p 型载流子迁移率的通用提升
应用物理
2025-11-13 v1
摘要
应变本质上改变半导体中载流子传输，通过修改其能带结构和散射路径。在过渡金属硫化物（TMD）中，这种新型 2D 半导体表明，载流子迁移率的调制由区间间散射而非 Bulk 氮化硅中的有效质量再电子化所决定。我们采用包含固有声子、外来杂质和介电散射的多尺度全带传输框架，发现拉伸应变通过 K-Q 区间间隔增强 n 型迁移率，而压缩应变通过 Γ-K 解耦提升 p 型迁移率。我们计算得到的调节速率远超硅中应变工程实现的水平。两种松弛和应变调制的载流子迁移率均与实验验证的测量值定量一致，适用于广泛的实际 FET 配置。该增益在温度、载流子密度、杂质水平和介电环境的变化下仍稳健。我们的结果凸显了应变在提高 2D TMD 无线电性能和可靠性中的关键作用。
引用
@article{arxiv.2511.08975,
title = {Strain-tunable inter-valley scattering defines universal mobility enhancement in n- and p-type 2D TMDs},
author = {Sheikh Mohd Ta-Seen Afrid and He Lin Zhao and Arend M. van der Zande and Shaloo Rakheja},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08975},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 8 figures. Submitted to "npj 2D Materials and Applications" on November 4, 2025