論文の概要: Low-Temperature Electron Transport in [110] and [100] Silicon Nanowires: A DFT - Monte Carlo study

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.07282v1
• Date: Wed, 11 Sep 2024 14:09:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-12 14:25:47.161987
• Title: Low-Temperature Electron Transport in [110] and [100] Silicon Nanowires: A DFT - Monte Carlo study
• Title（参考訳）: 110]および[100]シリコンナノワイヤにおける低温電子輸送:DFT-モンテカルロ法による研究
• Authors: Daryoush Shiri, Reza Nekovei, Amit Verma,
• Abstract要約: シリコンナノワイヤ(SiNW)の電子輸送に及ぼす極低温の影響について検討した。 平均電子定常ドリフト速度は、比較的適度な電場と低い温度で少なくとも2倍増加する。 過渡平均電子速度は、低温で顕著なストリーミング電子運動が存在することを示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4681661603096334
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The effects of very low temperature on the electron transport in a [110] and [100] axially aligned unstrained silicon nanowires (SiNWs) are investigated. A combination of semi-empirical 10-orbital tight-binding method, density functional theory (DFT), and Ensemble Monte Carlo (EMC) methods are used. Both acoustic and optical phonons are included in the electron-phonon scattering rate calculations covering both intra-subband and inter-subband events. A comparison with room temperature (300 K) characteristics shows that for both nanowires, the average electron steady-state drift velocity increases at least 2 times at relatively moderate electric fields and lower temperatures. Furthermore, the average drift velocity in [110] nanowires is 50 percent more than that of [100] nanowires, explained by the difference in their conduction subband effective mass. Transient average electron velocity suggests that there is a pronounced streaming electron motion at low temperature which is attributed to the reduced electron-phonon scattering rates.
• Abstract（参考訳）: 超低温が[110]および[100]軸配向シリコンナノワイヤ(SiNW)の電子輸送に及ぼす影響を調べた。 半経験的10軌道強結合法、密度汎関数理論(DFT)とエンサンブルモンテカルロ法(EMC)の組み合わせを用いる。 音響および光フォノンは、サブバンド内およびサブバンド間の両方の事象をカバーする電子-フォノン散乱率計算に含まれる。 室温(300K)特性と比較すると、両ナノワイヤの平均電子定常ドリフト速度は、比較的適度な電場と低い温度で少なくとも2倍増加する。 さらに, [110] ナノワイヤの平均ドリフト速度は, [100] ナノワイヤの50%以上であり, 導電サブバンド有効質量の違いによって説明できる。 過渡平均電子速度は、低温では電子-フォノン散乱速度の低下に起因する顕著なストリーミング電子運動が存在することを示唆している。

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