ЗАХВАТ ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК НА СОСТОЯНИЯ ВАКАНСИЙ РТУТИ С ИСПУСКАНИЕМ ОДИНОЧНОГО ОПТИЧЕСКОГО ФОНОНА ПРИ РЕКОМБИНАЦИИ ШОКЛИ– РИДА–ХОЛЛА В УЗКОЗОННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ HgCdTe

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Расчитано время рекомбинации Шокли – Рида – Холла (ШРХ) при захвате носителей заряда на состояния вакансии ртути в твердых растворах HgCdTe с шириной запрещенной зоны около 40 мэВ. В рассматривемом случае захват как электрона, так и дырки возможен за счет испускания одного оптического фонона. Установлено, что при T = 4.2 и 77 К рекомбинация ШРХ определяет общее время жизни носителей в материале p-типа при концентрации центров рекомбинации более 2・1015 см−3, что позволяет управлять временем жизни носителей за счет изменения концентрации вакансий ртути.

Об авторах

Д. В. Козлов

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

В. В. Румянцев

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

А. А. Янцер

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: yantser@ipmras.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

С. В. Морозов

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

В. И. Гавриленко

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. M. Brzezinska, Y. Guan, O. V. Yazyev, S. Sachdev, and A. Kruchkov, Engineering Syk Interactions in Disordered Graphene Flakes Under Realistic Experimental Conditions, Phys. Rev. Lett. 131, 036503 (2023), doi: 10.1103/PhysRevLett.131.036503.
  2. Y.-Z. Chou and S. Das Sarma, Kondo Lattice Model in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene, Phys. Rev. Lett. 131, 026501 (2023), doi: 10.1103/PhysRevLett.131.026501.
  3. S. Jois, J. L. Lado, G. Gu, Q. Li, and J. U. Lee, Andreev Reflection and Klein Tunneling in High-Temperature Superconductorgraphene Junctions, Phys. Rev. Lett. 130, 156201 (2023), doi: 10.1103/PhysRevLett.130.156201.
  4. C. Lu, Y. Gao, X. Cao, Y. Ren, Z. Han, Y. Cai, and Z.Wen, Linear and Nonlinear Edge and Corner States in Graphenelike Moire Lattices, Phys. Rev. B 108, 014310 (2023), doi: 10.1103/PhysRevB.108.014310.
  5. G. Yu, Y. Wang, M. I. Katsnelson, and S. Yuan, Origin of the Magic Angle in Twisted Bilayer Graphene From Hybridization of Valence and Conduction Bands, Phys. Rev. B 108, 045138 (2023), doi: 10.1103/PhysRevB.108.045138.
  6. M. Najarsadeghi, A. Ahmadi Fouladi, A. Z. Rostami, and A. Pahlavan, Tunnel Magnetoresistance of Trilayer Graphene-Based Spin Valve, Phys. E 144, 115422 (2022), doi: 10.1016/j.physe.2022.115422.
  7. A. A. Fouladi, Spin-Dependent Transport Properties of Aa-Stacked Bilayer Graphene Nanoribbon, Phys. E 102, 117 (2018), doi: 10.1016/j.physe.2018.05.002.
  8. A. A. Fouladi, Effect of Uniaxial Strain on the Tunnel Magnetoresistance of T-Shaped Graphene Nanoribbon Based Spinvalve, Superlattices and Microstructures 95, 108 (2016), doi: 10.1016/j.spmi.2016.04.043.
  9. A. A. Fouladi and S. Ketabi, Electronic Properties of Z-Shaped Graphene Nanoribbon Under Uniaxial Strain, Phys. E 74, 475 (2015), doi: 10.1016/j.physe.2015.08.018.
  10. G. Le Lay, Silicene Transistors, Nature Nanotech. 10, 202 (2015), doi: 10.1038/nnano.2015.10.
  11. H. Emami-Nejad, A. mir, Z. Lorestaniweiss, A. Farmani, and R. Talebzadeh, First Designing of a Silicene-Based Optical Mosfet With Outstanding Performance, Sci. Rep. 13, 6563 (2023), doi: 10.1038/s41598-023-33620-2.
  12. A. A. Fouladi, Electronic Transport Properties of TShaped Silicene Nanoribbons, Phys. E 91, 101 (2017), doi: 10.1016/j.physe.2016.10.040.
  13. A. A. Fouladi, Quantum Transport Through a ZShaped Silicene Nanoribbon, Chinese Phys. B 26, 047304 (2017), doi: 10.1088/1674-1056/26/4/047304.
  14. B. Lalmi, H. Oughaddou, H. Enriquez, A. Kara, S. Vizzini, B. Ealet, and B. Aufray, Epitaxial Growth of a Silicene Sheet, Appl. Phys. Lett. 97, 223109 (2010), doi: 10.1063/1.3524215.
  15. C. Grazianetti, E. Cinquanta, and A. Molle, Two-Dimensional Silicon: The Advent of Silicene, 2D Materials 3, 012001 (2016), doi: 10.1088/2053-1583/3/1/012001.
  16. P. Vogt, P. Padova, C. Quaresima, J. Avila, E. Frantzeskakis, M. Asensio, A. Resta, B. Ealet, and G. Le Lay, Silicene: Compelling Experimental Evidence for Graphenelike Two-Dimensional Silicon, Phys. Rev. Lett. 108, 155501 (2012), doi: 10.1103/PhysRevLett.108.155501.
  17. M. Ezawa, A Topological Insulator and Helical Zero Mode in Silicene Under an Inhomogeneous Electric Field, New J. Phys. 14, 033003 (2012), doi: 10.1088/1367-2630/14/3/033003.
  18. N. Drummond, V. Zolyomi, and V. Falko, Electrically Tunable Band Gap in Silicene, Phys. Rev. B 85, doi: 10.1103/PhysRevB.85.075423.
  19. Z. Zhu, Y. Cheng, U. Schwingenschlogl, Giant Spin-Orbit-Induced Spin Splitting in Two-Dimensional Transition-Metal Dichalcogenide Semiconductors, Phys. Rev. B 84, 153402 (2011), doi: 10.1103/PhysRevB.84.153402.
  20. Y. Ding and J. Ni, Electronic Structures of Silicon Nanoribbons, Applied Phys. Lett. 95, 083115 (2009), doi: 10.1063/1.3211968.
  21. B. Kiraly, A. J. Mannix, M. C. Hersam, and N. P. Guisinger, Graphene-silicon Heterostructures at the Two-Dimensional Limit, Chemistry of Materials 27, 6085 (2015), doi: 10.1021/acs.chemmater.5b02602.
  22. L. Meng, Y. Wang, L. Li, and H.-J. Gao, Fabrication of Graphene-silicon Layered Heterostructures by Carbon Penetration of Silicon Film, Nanotechnology 28, 084003 (2017), doi: 10.1088/1361-6528/aa53cf.
  23. G. Li, L. Zhang, W. Xu, J. Pan, S. Song, Y. Zhang, H. Zhou, Y. Wang, L. Bao, Y.-Y. Zhang, S. Du, M. Ouyang, S. T. Pantelides, and H.-J. Gao, Stable Silicene in Graphene/silicene Van Der Waals Heterostructures, Advanced Materials 30, 1804650 (2018), doi: 10.1002/adma.201804650.
  24. B. Liu, J. A. Baimova, C. D. Reddy, S. V. Dmitriev, W. K. Law, X. Q. Feng, and K. Zhou, Interface Thermal Conductance and Rectification in Hybrid Graphene/silicene Monolayer, Carbon 79, 236 (2014), doi: 10.1016/j.carbon.2014.07.064.
  25. H. Pourmirzaagha and S. Rouhi, Molecular Dynamic Simulations of the Heat Transfer in Double-Layered Graphene/Silicene Nanosheets, Phys. B 666, 415079 (2023), doi: 10.1016/j.physb.2023.415079.
  26. J. Zhou, H. Li, H.-K. Tang, L. Shao, K. Han, and X. Shen, Phonon Thermal Transport in Silicene/graphene Heterobilayer Nanostructures: Effect of Interlayer Interactions, ACS Omega 7, 5844 (2022), doi: 10.1021/acsomega.1c05932.
  27. C.-C. Liu, H. Jiang, and Y. Yao, Low-Energy Effective Hamiltonian Involving Spin-Orbit Coupling in Silicene and Two-Dimensional Germanium and Tin, Phys. Rev. B 84, 195430 (2011), doi: 10.1103/PhysRevB.84.195430.
  28. M. P. L. Sancho, J. M. L. Sancho, J. M. L. Sancho, and J. Rubio, Highly Convergent Schemes for the Calculation of Bulk and Surface Green Functions, J. Phys. F: Metal Physics 15, 851 (1985), doi: 10.1088/0305-4608/15/4/009.
  29. S. Datta, Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge University Press, Cambridge (1995).
  30. J. C. Boettger and S. B. Trickey, First-Principles Calculation of the Spin-Orbit Splitting in Graphene, Phys. Rev. B 75, 121402 (2007), doi: 10.1103/PhysRevB.75.121402.
  31. H. Min, J. E. Hill, N. A. Sinitsyn, B. R. Sahu, L. Kleinman, and A. H. Mac-Donald, Intrinsic and Rashba Spin-Orbit Interactions in Graphene Sheets, Phys. Rev. B 74, 165310 (2006), doi: 10.1103/PhysRevB.74.165310.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024