خواص ترابرد الکتریکی در نیم‌رسانای کپه‎‌ای ZnO و ساختارهای ناهمگون C/ZnO و ZnMgO/ZnO/ZnMgO

Abstract

در این مقاله، به بررسی نظری خواص ترابری الکتریکی داده‌های تجربی گزارش شده (مرجع [20])، مربوط به نیم‌رسانای کپه‌ای ZnO و ساختارهای ناهمگون با چاه پتانسیل تکی و دوگانه ZnMgO/ZnO/ZnMgO و ZnMgO/ZnO پرداخته شده و مهم‌ترین پارامترهای پراکندگی کنترل کننده تراکم و تحرک الکترونی به دست آمده‌اند. بدین ‌منظور از سازوکارهای پراکندگی ذاتی نظیر فنون‌های اپتیکی- قطبی، فنون‌های پیزوالکتریک و پتانسیل تغییر شکل آکوستیکی و پراکندگی غیرذاتی نظیر ناخالصی‌های یونیزه، در رفتگی‌ها و میدان‌های کرنشی- القایی استفاده شده است. به منظور از بین بردن اثرات لایه تبهگن در سطح مشترک ZnO/sapphire داده‌های تجربی مربوط به نیم‌رسانای کپه‌ای ZnO با استفاده از مدل دولایه‌ای اثر هال تصحیح شده‌اند. همچنین، تراکم بخشنده‌ها و پذیرنده‌ها و انرژی فعالسازی مربوط به آنها با استفاده از معادله خنثایی بار به دست آمده‌اند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که برای دماهای کوچکتر از 50 کلوین، رسانش جهشی سازوکار رسانندگی غالب می‌باشد و پراکندگی ناشی از دررفتگی‌ها کنترل کننده رفتار دمایی تحرک الکترونی در سرتاسر گستره دمایی می‌باشد. در مورد ساختار‌های ناهمگون، نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که افزایش تحرک الکترونی در نمونه با چاه پتانسیل دوگانه نسبت به نمونه با چاه پتانسیل تکی به کاهش تراکم در رفتگی‌ها، تراکم ناخالصی‌ها در چاه پتانسیل، بار سطح مشترک و میدان های کرنشی- القایی نسبت داده می‌شود که در نتیجه محصور سازی الکترونی قویتر در کانال رسانشی به دست آمده است.