تحرک الکترونی محدود توسط فونون های قطبی سطحی در گرافن

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

doi
10.22034/ns.2025.722233
چکیده

خواص ترابردی و اپتیکی عالی گرافن توجه زیادی را به کاربردهای این ماده در الکترونیک و اپتوالکترونیک نانومقیاس به خود جلب کرده است. مدوله کردن الکتروستاتیکی کانال گرافن از طریق دروازه، افزاره‌های اثرمیدان دو بعدی، نتیجه امید بخشی برای کاربردهای آنالوگ و رادیوفرکانس داشته است. این دستگاه‌ها به طور آرمانی در محدوده‌ی اشباع عمل کرده و در آن ها جریان با افزایش میدان چشمه-دررو به اشباع می‌رسد. در حالی که پراکندگی کشسان تحرک میدان پایین را تعیین می‌کند، سرعت اشباع به پراکندگی غیرکشسان توسط فونون‌های قطبی سطحی بسترهای قطبی یا فونون‌های اپتیکی گرافن ذاتی مربوط می‌شود. در این پژوهش با استفاده از معادلۀ بولتزمن و با لحاظ فونون آکوستیکی و فونون اپتیکی سطحی، اثرات ناخالصی کولنی و پراکندگی فونون قطبی سطحی مورد بررسی قرار گرفته است، هم چنین تحرک الکترون ‌ها به ترتیب بر حسب دما و چگالی آن‌ها، برای بسترهای HfO2، Al2O3، ZrO2، محاسبه و رسم شده است. نتایج به دست آمده در توافق با داده های تجربی و نظری اخیر است.