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基于第一性原理的PbTe型材料
摘要： 我们通过第一性原理研究确定了n型PbTe中主要的电子-声子散射通道?；诓６嚷湓朔匠蹋谑湓顺谠ナ奔浣葡陆⒘说缱邮湓四Ｐ?，该模型的全部参数均来自能精确描述带隙附近电子能带色散的第一性原理计算。我们计算得到的电子迁移率随温度和载流子浓度的变化关系与实验数据高度吻合。研究表明：纵向光学声子散射主导着n型PbTe的电子输运过程，而声学声子散射相对较弱。分析发现，由于导带极小值与布里渊区中心软模之间存在对称性禁阻的散射作用，软横向光学声子导致的散射是最微弱的机制。因此软声子在n型PbTe的高热电优值中起关键作用——它们虽强烈抑制晶格热导率，却不会损害其电子输运性能。结果表明：像PbTe这类具有与输运相关电子态弱耦合软模的材料，有望成为高效热电材料的候选对象。
关键词： 电子-声子散射、输运弛豫时间近似、热电材料、玻尔兹曼输运方程、n型碲化铅
更新于2025-09-23 15:21:01
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石墨烯光子学 || 电子特性
摘要： 在半导体中，受电场作用的自由载流子（即导带中的电子或价带中的空穴）在电场作用下加速，但会受到散射事件的阻碍。半导体中的自由载流子在电场存在时会加速。随机分布的散射中心（如杂质和缺陷）作为反作用力，使载流子减速并偏转。当在恒定电场下最终达到稳态时，载流子流达到恒定值。相比之下，在石墨烯中，狄拉克锥上的载流子具有恒定速度，不会因电场或散射中心而加速或减速；相反，电场的作用是将载流子的运动方向与电场方向对齐，而散射中心则作为干扰这一对齐过程的来源。这一过程可以通过玻尔兹曼输运方程很好地描述，该方程已成功描述了金属和半导体中载流子的许多统计行为。本章的目的是从玻尔兹曼输运方程出发，描述石墨烯的电子特性。
关键词： 玻尔兹曼输运方程、载流子、电场、电子特性、导电性、散射事件、石墨烯、二维材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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[论文] 基于玻尔兹曼输运方程的蒙特卡洛模拟量子效率仿真及电串扰指标开发
摘要： 本文阐述了一种用于精确模拟量子效率的新型光电二极管建模方法。通过玻尔兹曼输运方程对单个光生粒子进行建模，并采用蒙特卡洛方法进行模拟。研究证实该方法在量子效率曲线相似性、色彩校正矩阵及信噪比10（SNR10）等指标上均具有良好精度。为验证新模型的有效性，测试了"电子初始能量"、"硅表面电子复合"和"杂质散射"三个关键属性，并与传统漂移-扩散方程方法的差异进行了理论探讨?；诜抡娼峁芯苛舜?、电势垒与边界距离之间的关系，进而制定了抑制串扰的指导原则。研究发现：当像素边界法向距离与垂直于Z轴的电场强度乘积超过0.02V时，电子泄漏至相邻像素的概率可抑制至10%以下。
关键词： 串扰、量子效率、仿真、图像传感器、玻尔兹曼输运方程（BTE）、玻尔兹曼输运方程
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于矩的传输模型在等离子体波与Dyakonov-Shur不稳定性研究中的应用调查
摘要： 基于不同数值复杂度的平衡方程可推导出玻尔兹曼输运方程（BTE）的传输模型。本文从BTE前两阶矩推导出两种漂移-扩散模型，以及从四阶矩推导出两种流体动力学模型，并重点针对太赫兹频段中等离子体波产生的精度进行分析。为此，在均匀体条件下假设存在谐波时，将这些模型与小信号状态下的BTE进行对比，结果表明流体动力学模型具有更高精度。研究还发现，分布函数各向异性必须在闭合关系中予以考虑，这会导致平衡方程中出现对流导数项——该导数项在半导体器件数值处理中极为困难，且被商业TCAD软件套件所忽略。但若不考虑此项，则无法实现对Dyakonov-Shur等离子体不稳定性的有效模拟。
关键词： 玻尔兹曼输运方程，太赫兹，漂移-扩散，等离子体不稳定性，流体动力学
更新于2025-09-04 15:30:14