立方氮化硼中的谷电子学与负微分电阻：第一性原理研究
材料科学
2024-08-19 v1
摘要
立方氮化硼（c-BN）是一种超宽禁带半导体，因其高饱和漂移速度和高电场击穿场而在高频和高功率电子应用中具有重要意义。除了晶体管之外，利用谷自由度或负微分电阻的器件也备受关注。虽然金刚石已被发现具有这些应用的潜力，但c-BN此前未被考虑，原因在于对其相关电荷传输特性缺乏了解。在此，我们通过第一性原理计算研究了c-BN的高场输运和噪声特性。我们发现c-BN在140 K以下表现出负微分电阻（NDR）的突变区域，尽管其缺乏通常与NDR相关的多谷能带结构。这一特征被发现源于与光学声子发射相关的散射率的强能量依赖性。高光学声子能量还导致谷间散射时间与金刚石相当。负微分电阻和长谷间散射时间分别表明c-BN在转移电子器件和谷电子学器件方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2408.08458,
title = {Valleytronics and negative differential resistance in cubic boron nitride: a first-principles study},
author = {Benjamin Hatanpää and Austin J. Minnich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.08458},
year = {2024}
}