論文の概要: Multi-scale Incoherent Electronic Transport Properties in Non-ideal CVD
Graphene Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.05829v1
- Date: Tue, 11 Oct 2022 23:24:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-22 22:03:34.998380
- Title: Multi-scale Incoherent Electronic Transport Properties in Non-ideal CVD
Graphene Devices
- Title（参考訳）: 非理想CVDグラフェンデバイスにおけるマルチスケール非コヒーレント電子輸送特性
- Authors: Bhupesh Bishnoi
- Abstract要約: 化学蒸着グラフェン装置の電子輸送特性をベンチマークし、グラフェン装置の現実の商用応用におけるモビリティ劣化を解明し、理解する。
我々は, 種々の散乱機構を数値的に組み込んで, 計算の最終段階における測定モビリティを推定し, 製造装置の性能に様々な散乱ポテンシャルの影響を観測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In this research work, roll-to-roll chemical vapor deposited graphene device
electronic transport properties are benchmarked to elucidate and comprehend
mobility degradation in the real-world commercial application of graphene
devices. Multifarious device design morphology in the graphene and
two-dimensional material with diverse background materials compositions and
processing recipes incorporate various scattering sources in the devices. To
understand the nature of mobility degradation in roll-to-roll chemical vapor
deposited graphene production devices, we employed multi-scale, multi-physics
bottom-up, non-equilibrium Green's function-based quantum transport formalism.
In this framework, we numerically incorporate various scattering mechanisms to
deduce the measurand mobility at the last stage of computation to observe
various scattering potential impacts on the production device performance. We
have analyzed the variation in transmission, electronic charge density,
electrostatic Poisson potential, energy-resolved flux density, and
current-voltage characteristics and inferred the Drude mobility with different
scattering potentials in various graphene devices. These scattering mechanisms
treat scattering potentials as the first-order phonon Dyson self-energy term in
the third loop of the two-looped self-consistent Poisson-Non-equilibrium
Green's function iteration. Furthermore, multiple scattering scenarios
implemented through a generalized contact self-energy scattering calculation
ascribe the effect of contact scattering to the graphene device in
quasi-ballistic transport limit. In this scheme, the effect of all the physical
scattering mechanisms is lumped into one energy uncertainty or scattering rate
parameter to include in the device's contact self-energy interaction term bound
by the upper limit of Heisenberg uncertainty for the interacting quantum
charged particles.
- Abstract（参考訳）: 本研究は, 化学蒸着グラフェンの電子輸送特性をベンチマークし, 現実のグラフェンの商業利用におけるモビリティ劣化を解明し, 解明するものである。
多様な背景材料組成と加工レシピを有するグラフェンおよび二次元材料における多種多様なデバイス設計形態は、デバイスに様々な散乱源を取り入れている。
ロール・ツー・ロール化学蒸着グラフェン製造装置におけるモビリティ劣化の性質を理解するため,多スケール多物理ボトムアップ,非平衡グリーン関数に基づく量子輸送形式を用いた。
この枠組みでは, 様々な散乱機構を数値的に組み込んで, 計算の最終段階における距離移動度を推定し, 様々な散乱ポテンシャルが製造装置性能に与える影響を観測する。
送電,電子電荷密度,静電ポアソンポテンシャル,エネルギー分解型磁束密度,電流電圧特性の変動を解析し,種々のグラフェンデバイスにおける散乱電位の異なるドロード移動度を推算した。
これらの散乱機構は、2ループのポアソン-ノン平衡グリーン関数反復の第3ループにおける1次フォノンダイソン自己エネルギー項として散乱ポテンシャルを扱う。
さらに、一般化された接触自己エネルギー散乱計算によって実現された複数の散乱シナリオは、準弾道輸送限界におけるグラフェンデバイスへの接触散乱の効果を示す。
このスキームでは、全ての物理的散乱機構の効果を1つのエネルギー不確かさまたは散乱速度パラメータにまとめて、相互作用する量子荷電粒子に対するハイゼンベルクの上限によって拘束される接触自己エネルギー相互作用項に含める。
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