First-principles method for electron-phonon coupling and electron mobility: Applications to two-dimensional materials

硅烯 石墨烯 玻尔兹曼方程 电子迁移率 凝聚态物理 声子 联轴节(管道) 各向异性 材料科学 电子 放松(心理学) 日耳曼 密度泛函理论 散射 物理 量子力学 纳米技术 心理学 冶金 社会心理学
作者
Tue Gunst,Troels Markussen,Kurt Stokbro,Mads Brandbyge
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:93 (3) 被引量:249
标识
DOI:10.1103/physrevb.93.035414
摘要

We present density functional theory calculations of the phonon-limited mobility in n-type monolayer graphene, silicene and MoS$_2$. The material properties, including the electron-phonon interaction, are calculated from first-principles. We provide a detailed description of the normalized full-band relaxation time approximation for the linearized Boltzmann transport equation (BTE) that includes inelastic scattering processes. The bulk electron-phonon coupling is evaluated by a supercell method. The method employed is fully numerical and does therefore not require a semi-analytic treatment of part of the problem and, importantly, it keeps the anisotropy information stored in the coupling as well as the band structure. In addition, we perform calculations of the low-field mobility and its dependence on carrier density and temperature to obtain a better understanding of transport in graphene, silicene and monolayer MoS$_2$. Unlike graphene, the carriers in silicene show strong interaction with the out-of-plane modes. We find that graphene has more than an order of magnitude higher mobility compared to silicene. For MoS$_2$, we obtain several orders of magnitude lower mobilities in agreement with other recent theoretical results. The simulations illustrate the predictive capabilities of the newly implemented BTE solver applied in simulation tools based on first-principles and localized basis sets.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
聪慧的石头完成签到,获得积分10
1秒前
清墨漓烟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
3秒前
Asumita完成签到,获得积分10
4秒前
活力的香芦完成签到,获得积分10
4秒前
研友_VZGVzn完成签到,获得积分10
4秒前
悠然发布了新的文献求助10
6秒前
Tbin完成签到,获得积分10
9秒前
木子雨完成签到 ,获得积分10
10秒前
Loey完成签到,获得积分10
11秒前
小鞋完成签到,获得积分10
12秒前
喵了个咪完成签到 ,获得积分10
13秒前
双子玖兰莒完成签到,获得积分10
14秒前
心想事成完成签到 ,获得积分10
16秒前
彳亍宣完成签到 ,获得积分10
16秒前
orixero应助悠然采纳,获得10
16秒前
HopeLee完成签到,获得积分10
16秒前
韩明轩完成签到 ,获得积分10
21秒前
寄书长不达完成签到 ,获得积分10
21秒前
ybcy完成签到,获得积分10
21秒前
糟糕的傲珊完成签到 ,获得积分10
22秒前
祁灵枫完成签到,获得积分10
23秒前
手术刀完成签到 ,获得积分10
24秒前
Yan完成签到 ,获得积分10
25秒前
糖宝完成签到 ,获得积分0
26秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
30秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
术语完成签到 ,获得积分10
32秒前
Ttimer发布了新的文献求助50
32秒前
huahua完成签到 ,获得积分10
37秒前
leemiii完成签到 ,获得积分10
44秒前
alixy完成签到,获得积分10
45秒前
邓大瓜完成签到,获得积分10
45秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
46秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
迅速的八宝粥完成签到 ,获得积分10
49秒前
DrPika完成签到,获得积分10
50秒前
koui完成签到 ,获得积分10
54秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599921
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685698
关于积分的说明 14838819
捐赠科研通 4673758
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538431
邀请新用户注册赠送积分活动 1505597
关于科研通互助平台的介绍 1471067