CAPTURE OF ELECTRONS AND HOLES ON MERCURY VACANCIES VIA SINGLE OPTICAL PHONON EMISSION DURING SHOCKLEY– READ–HALL RECOMBINATION IN A NARROW GAP HGCDTE

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The aim of the present work is to calculate the recombination time of Shockley–Read–Hall (SRH) process with the capture of charge carriers on mercury vacancy states in HgCdTe ternary alloys with a bandgap of about 40 meV. In the considered case the capture of both electron and hole is possible due to the emission of a single optical phonon. It is found that at T = 4.2 K and T = 77 K the SRH recombination determines the total lifetime of carriers in the p-type material with recombination centers density more than ~2∙1015 cm–3, which makes it possible to control the lifetime of carriers by changing the concentration of mercury vacancies.

Авторлар туралы

D. Kozlov

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky Nizhny Novgorod State University

Email: yantser@ipmras.ru
Ресей, 603087, Nizhniy Novgorod; 603950, Nizhny Novgorod

V. Rumyantsev

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky Nizhny Novgorod State University

Email: yantser@ipmras.ru
Ресей, 603087, Nizhniy Novgorod; 603950, Nizhny Novgorod

A. Yantser

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky Nizhny Novgorod State University

Email: yantser@ipmras.ru
Ресей, 603087, Nizhniy Novgorod; 603950, Nizhny Novgorod

S. Morozov

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky Nizhny Novgorod State University

Email: yantser@ipmras.ru
Ресей, 603087, Nizhniy Novgorod; 603950, Nizhny Novgorod

V. Gavrilenko

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky Nizhny Novgorod State University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: yantser@ipmras.ru
Ресей, 603087, Nizhniy Novgorod; 603950, Nizhny Novgorod

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».