本文關(guān)鍵詞：考慮谷間散射效應(yīng)的一維谷電子學(xué)器件輸運(yùn)性質(zhì)的研究

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【摘要】：近幾年,谷作為一種全新的載流子自由度受到了廣泛的關(guān)注。并且,大家將基于谷自由度的電子調(diào)控稱為谷電子學(xué)。本文提出了一個(gè)一維的異質(zhì)結(jié)格點(diǎn)模型,并且詳細(xì)討論了基于該模型的谷極化載流子的界面隧穿問題。在這個(gè)格點(diǎn)模型中,假設(shè)電子僅在S軌道和最近鄰格點(diǎn)的PX軌道之間有躍遷,采用緊束縛模型的方法,我們可以計(jì)算出這個(gè)模型在動(dòng)量空間上有兩個(gè)不等價(jià)的谷結(jié)構(gòu),K和K’,并得到它們所對應(yīng)的波函數(shù)�？紤]波函數(shù)在界面處的連續(xù)條件,我們可以得到透射系數(shù)和反射系數(shù)的解析形式。在這樣的情況下,我們帶入相關(guān)物理量的數(shù)值,就可以研究這些物理量對谷極化載流子界面輸運(yùn)的影響。接下來的關(guān)于谷異質(zhì)結(jié)的輸運(yùn)性質(zhì)被分為三個(gè)部分來討論:1)異質(zhì)結(jié)界面兩端都為無帶隙的谷結(jié)構(gòu)材料(0L R????);2)異質(zhì)結(jié)界面兩端只有一端是無帶隙的谷結(jié)構(gòu)材料,另一端是有帶隙的谷結(jié)構(gòu)材料(0,0L R????或0,0L R????);3)異質(zhì)結(jié)界面兩端都為有帶隙的谷結(jié)構(gòu)材料(0,0L R????)。我們的解析結(jié)果清晰地表明載流子在異質(zhì)結(jié)的界面處會(huì)受到很強(qiáng)的谷間散射作用,這一現(xiàn)象將會(huì)對谷電子學(xué)器件中的電子隧穿產(chǎn)生很大的影響。具體來說就是,當(dāng)異質(zhì)結(jié)界面兩端都為無帶隙的谷材料時(shí),谷間散射會(huì)使得隧穿的載流子有一定的幾率發(fā)生反射,沒有100%的透射現(xiàn)象。然而,在這種谷異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)中,透射載流子仍然保持著原有的谷極化方向。與之對比的是,當(dāng)異質(zhì)結(jié)兩端存在有帶隙的谷結(jié)構(gòu)材料時(shí),載流子的谷極化方向在透射過程中可以被改變。除此之外,在有帶隙的谷結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)中,我們發(fā)現(xiàn)了谷共振輸運(yùn)的現(xiàn)象,并且給出了共振存在的條件。這一現(xiàn)象未來有可能在的谷電子學(xué)器件中得到應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN601

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本文編號：1236326