QuantumATK亮点文章:石墨烯中用栅极静电势引起的弯曲声子散射(PRL, 2017)

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二维材料为未来电子器件提供了一个很有希望的选择,因其在静电和介电环境中具有可调控的性质。应用之一就是通过栅极调控电声耦合以准确地控制载流子浓度。最近来自丹麦科技大学的研究者报道了一种由石墨烯器件的静电栅极获得的新的(面外)弯曲声子散射机理(Physical Review Letters 118, 046601 (2017))。

他们利用QuantumATK中提供的电子-声子耦合及迁移率分析工具,研究了几种带栅极和电介质的石墨烯器件结构中栅极诱导散射对迁移率的影响。研究者发现由于栅压或介电环境破坏了平面镜像对称性引起了来自弯曲声子的单声子散射,从而显著的降低了迁移率。这揭示出要充分利用其独特的输运性质,保护石墨烯的平面镜像对称性至关重要。

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参考文献

[1] T. Gunst, K. Kaasbjerg, M. Brandbyge, “Flexural phonon scattering induced by electrostatic gating in graphene”, Physical Review Letters 118, 046601 (2017).
[2] T. Gunst, T. Markussen, K. Stokbro, M. Brandbyge, “First-principles method for electron-phonon coupling and electron mobility: Applications to 2D materials”,Phys. Rev. B, 93, 035414 (2016).