Рассеяние на заряженных примесях в графене

-->

В литературе обсуждаются различные факторы, влияющие на зависимость электропроводимости графена σ от концентрации носителей заряда n, в том числе короткодейстующий потенциал дефектов структуры, “рябь” на поверхности и т.д.

Сотрудники University of Maryland и University of Central Florida (США) выполнили систематические исследования транспортных характеристик графена как функции концентрации заряженных примесей nimp, которую они изменяли путем осаждения на графен атомов калия в сверхвысоком вакууме [1].

Zavisimost__provodimosti_grafena.jpgЗависимость проводимости графена σ при T = 20 K от напряжения Vg на управляющем электроде при различной концентрации nimp заряженных примесей, пропорциональной времени t осаждения атомов калия (dnimp/dt ≈ 3×1015 м-2с-1). Величина Vgmin, при которой σ для данной nimp минимальна, отвечает n = 0. Разность Vg-Vgmin пропорциональна n (отрицательные значения n соответствуют дырочной проводимости). Символы – экспериментальные данные, сплошные линии – теоретическая зависимость σ = Ce(n/nimp) + σres

Было показано, что зависимость σ от n (см. рис.) в целом неплохо описывается теоретической формулой σ = Ce(n/nimp) + σres (e – элементарный заряд, C – константа), причем величина “остаточной” проводимости σres, как и предсказывает теория, близка к σmin = 4e2/h, то есть к удвоенному “кванту проводимости” 2e2/h. Интересно, что σres минимальна (и ближе всего к σmin) при конечной величине n**σimp (а не при nimp=0). Из этого авторы [1] делают вывод, что наличие у s минимума связано не с “дираковской сингулярностью”, а с пространственной неоднородностью концентрации носителей, индуцированной примесным потенциалом.

  • 1. J.H. Chen et al., Nature Phys. 4, 377 (2008)
Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

ПерсТ: Рассеяние на заряженных примесях в графене