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計算材料科学による高密度双晶GaAsナノピラー中の電子易動度の定量的解析

要旨

Selective Area Metal Organic Vapor Phase Epitaxy法により合成されたGaAsナノピラーを対象として,双晶構造が電子の易動度に及ぼす影響を定量的に予測する手法を構築した.まず,双晶構造が電子の移動に及ぼす影響をあらわに考慮するため,第一原理計算の一手法である非平衡グリーン関数法を適用して量子化コンダクタンスを求めた.次に,古典的描像である易動度評価式をナノピラーの双晶構造を評価できる形式に変換した.最後に,第一原理計算結果を古典的描像へマルチスケール化するため,量子化コンダクタンスを散乱因子に変換して,この易動度評価式に取り入れた.その結果,実験では測定が困難な様々な双晶構造を含むナノピラーの易動度を,双晶の平均密度と易動度の関係として定量的に予測することができた.具体的には,標準的条件で合成されたサンプル(平均双晶間隔2.48 nm程度)において,易動度は1000 cm2/V/s程度になると計算された.また,双晶構造が易動度に及ばす影響は散乱因子全体の60%程度であると予測された.

参考文献

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著者(所属)

掲載情報

Honda R&D Technical Review Vol.26 No.2 収録 (231 - 238)

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引用情報

川合 光幹.
計算材料科学による高密度双晶GaAsナノピラー中の電子易動度の定量的解析
Honda R&D Technical Review Vol.26 No.2 pp.(231 - 238)2014.
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