半导体铋纳米线中的表面态能带迁移率和热电功率
介观与纳米尺度物理
2015-05-27 v3
摘要
许多热电材料（如Bi）表现出Rashba自旋轨道表面能带，对于这些能带，已预测了由超高迁移率和增强热电功率组成的拓扑绝缘体行为。Bi纳米线实现了仅表面电子输运，因为当直径接近50 nm时，由于量子限制而发生体半金属-半导体转变，它们成为体绝缘体。我们研究了20、30、50和200 nm的三角Bi线。由表面电子和类体空穴引起的Shubnikov-de Haas磁阻振荡能够确定它们的密度和迁移率。表面电子具有超过2(m^2)/(V·s)的高迁移率，并对热电功率有强烈贡献，在温度T<100 K时占主导地位。表面热电功率为-1.2 T μV/(K^2)，该值与理论一致，提高了基于表面能带开发纳米尺度热电材料的前景。
引用
@article{arxiv.1103.1054,
title = {Surface state band mobility and thermopower in semiconducting bismuth nanowires},
author = {T. E. Huber and A. Adeyeye and A. Nikolaeva and L. Konopko and R. C. Johnson and M. J. Graf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.1054},
year = {2015}
}
备注
19 pages. 3 figures