Nghiên cứu độ linh động của hạt tải trong kênh dẫn Ge pha tạp điều biến phụ thuộc vào nhiệt độ

Bài viết tính toán sự phụ thuộc của độ linh động lỗ trống vào thành phần nhiệt độ trong cấu trúc kênh dẫn Ge pha tạp điều biến ở nhiệt độ cao. Trong vùng nhiệt độ này, chúng tôi đưa ra hàm tự tương quan cho sự phân bố của hạt tải và các cơ chế tán xạ của chúng.

TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 NGHIÊN CỨU ĐỘ LINH ĐỘNG CỦA HẠT TẢI TRONG KÊNH DẪN GE PHA TẠP ĐIỀU BIẾN PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ Trần Thị Hải1, Nguyễn Thị Thảo2, Nguyễn Thị Dung3, Nguyễn Thị Tú4 TÓM TẮT Trong báo chúng tơi tính tốn phụ thuộc độ linh động lỗ trống vào thành phần nhiệt độ cấu trúc kênh dẫn Ge pha tạp điều biến nhiệt độ cao Trong vùng nhiệt độ này, đưa hàm tự tương quan cho phân bố hạt tải chế tán xạ chúng Chúng xem xét chế tán xạ bản, đặc biệt tán xạ gây phonon Kết rằng, tán xạ gây độ nhám bề mặt phonon âm đóng vai trị quan trọng việc giới hạn độ linh động hạt tải Chúng xác định độ linh động phụ thuộc vào nhiệt độ lên tới 300oK Lý thuyết chúng tơi mơ tả tốt thực nghiệm tượng vận chuyển lỗ trống kênh Ge pha tạp điều biến khoảng nhiệt độ từ 50K đến 300oK Từ khóa: Độ linh động, tán xạ phonon âm, pha tạp điều biến, kênh dẫn Ge ĐẶT VẤN ĐỀ Các cấu trúc bán dẫn dị chất chứa Ge SiGe ngày nhận đƣợc nhiều quan tâm nghiên cứu nhà khoa học nƣớc quốc tế tầm quan trọng chúng việc ứng dụng máy móc, thiết bị [1-5] Các nghiên cứu kênh dẫn Ge pha tạp điều biến nhiệt độ thấp cho thấy tán xạ nhám bề mặt chế tán xạ giới hạn độ linh động hạt tải [4,6] Ở nhiệt độ cao 150K, tán xạ phonon âm phonon quang có đóng góp quan trọng chế tán xạ giới hạn độ linh động hạt tải [2,7] Trong năm gần vài nhóm tác giả [4,5,8,9] đƣa lý thuyết nghiên cứu độ linh động hạt tải giam cầm cấu trúc giếng lƣợng tử pha tạp điều biến Các tác giả tính đến độ linh động phụ thuộc vào mật độ hạt tải độ rộng kênh dẫn nhƣng chƣa tính đến độ linh động phụ thuộc vào nhiệt độ Chính vậy, nhóm chúng tơi lựa chọn tốn nghiên cứu tính tốn độ linh động hạt tải kênh dẫn Ge nhiệt độ cao Trong nghiên cứu trƣớc [8], áp dụng mô hình lý thuyết cho mẫu kênh dẫn dị chất Ge pha tạp phía Các kết tính tốn đƣợc so sánh với số liệu nhóm Irisawa [3] với độ rộng kênh dẫn L = 7.5nm, Ld = 10nm, Ls = 20nm, lớp Ge đƣợc nuôi cấy nhiệt độ 350oC Trong báo này, tiếp tục áp dụng phƣơng pháp biến phân để mô tả giam cầm lƣợng tử 1,2,3 Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Hồng Đức Học viên cao học Khoa khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Hồng Đức 72 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 cấu trúc kênh dẫn Ge pha tạp điều biến phía Kết đƣợc so sánh với thực nghiệm nhóm Myronov [2] với độ rộng kênh dẫn L = 20nm, Ld = 10nm, Ls = 20nm, lớp Ge đƣợc nuôi cấy nhiệt độ 300oC, tất chế tán xạ phonon âm, phonon quang, độ nhám bề mặt tạp chất bị ion hóa đƣợc tính đến Cấu trúc báo nhƣ sau: phần II dẫn phƣơng pháp tính tốn chế tán xạ cấu trúc kênh dẫn Ge pha tạp điều biến phía nhiệt độ cao Từ rút độ linh động hệ hạt tải cấu trúc Phần III số kết thảo luận NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Mơ hình nghiên cứu Chúng tiến hành nghiên cứu cấu trúc kênh dẫn Ge đƣợc ni cấy vật liệu Si (Hình 1) Bằng việc nuôi cấy liên tục lớp vật liệu lớp Si, ngƣời ta tạo đƣợc kênh dẫn Ge, mà tập trung hạt tải mang điện Hình Cấu trúc mẫu [2] Với mơ hình nhƣ trên, ta có đƣợc kênh dẫn Ge nằm hai lớp Si0.33Ge0.67 đƣợc pha tạp lớp nguyên tử B cỡ 10nm Nhƣ vậy, ta xem vật liệu bán dẫn có cấu trúc kênh dẫn có dạng giếng lƣợng tử pha tạp điều biến phía với độ rộng kênh dẫn bề rộng lớp Ge kích thƣớc 20nm, hai lớp rào hai lớp vật liệu Si0.33Ge0.67 đƣợc pha tạp phía lớp nguyên tử B có bề rộng 10nm Chúng tơi mơ hình hóa cấu trúc hình vẽ Khi nghiên cứu cấu trúc bán dẫn dị chất nhƣ trên, xét ảnh hƣởng nguồn giam cầm có mặt hệ nhƣ: Các tạp ion hố, thân khí hạt tải chiều, tức thay xét giếng vng góc phẳng, phải xét đến hiệu ứng uốn cong vùng lƣợng (band bending) 73 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 Hình Mơ hình giếng lƣợng tử pha tạp phía Lý thuyết uốn cong vùng lƣợng giữ vai trò quan trọng hình thành kênh dẫn cấu trúc dị chất Khi có pha tạp phía kênh dẫn, dẫn tới hiệu ứng uốn cong vùng lƣợng làm cho phân bố hạt tải kênh Ge có dạng bất đối xứng: tăng phía có pha tạp (z < 0), giảm phía khơng có pha tạp (z > 0) Cụ thể là, dƣới ảnh hƣởng hiệu ứng uốn cong vùng lƣợng, hạt tải trƣờng hợp pha tạp phía khơng cịn đối xứng nhƣ mơ hình flat-band mà lệch phía có pha tạp Theo mơ hình việc điều biến bất đối xứng hàm sóng, nghĩa độ dốc hàm sóng thay đổi, làm tăng tán xạ độ nhám bề mặt gây nên mà tán xạ tán xạ chủ đạo, độ linh động hạt tải giảm mạnh Kênh dẫn có chiều cao rào vơ hạn, chúng tơi sử dụng hàm sóng bao trạng thái có dạng nhƣ sau [8]: cz   L z  L B cos  e z     L  L  ( z)   (2.1) L  z  ,   Ở L độ rộng kênh dẫn, B c tham số biến phân xác định B c đƣợc xác định dựa vào điều kiện chuẩn hóa hàm sóng 2.2 Xác định độ linh động hệ hạt tải Trong lý thuyết vận chuyển tuyến tính, độ linh động hạt tải đƣợc cho : e    * với m* khối lƣợng hiệu dụng hạt tải Thời gian sống vận chuyển đƣợc m biểu diễn qua hàm tự tƣơng quan (AFC) nhiễu loạn [10]:   (2 )  F kF  2 q (4k  q ) dq d F 2  U(q)  ( q) (2.2) Ở đây, q  (q,  ) xung lƣợng truyền hai chiều cho chế tán xạ mặt phẳng x, y: q  q  2kF sin( / 2) với  góc tán xạ Năng lƣợng Fermi đƣợc 74 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 xác định: E F  kF2 / 2m với kF  2 ps số sóng Fermi, ps (z) nồng độ hạt tải hai chiều xác định [11] Hàm điện môi  (q) định lƣợng cho hiệu ứng chắn tán xạ hạt tải hai chiều Áp dụng gần trƣờng ngẫu nhiên ta có [12,13] :  (q)   qs Fs (q)[1  G(q)], for q  2k F , q Trong đó, qs  2me2 /  L nghịch đảo chiều dài chắn hai chiều Thomas-Fermi Hiệu trƣờng cục tƣơng tác trao đổi hạt với đƣợc cho [14]: q G (q)  2 q  k F2 Thừa số dạng chắn Fs (q) phụ thuộc vào tƣơng tác hạt dọc theo phƣơng nuôi đƣợc xác định [12,13]: Fs (q)       dz  dz '  ( z )  ( z) e  q z  z ' (2.3) Sử dụng hàm sóng phƣơng trình (2.1), xác định đƣợc thừa số dạng chắn cho phƣơng trình (2.3) Các hạt tải kênh dẫn Ge chịu tác động nhiều nguồn tán xạ khác nhau, nguồn tán xạ tƣơng ứng với hàm tự tƣơng quan U ( q ) khơng gian véc tơ sóng Do vậy, để xác độ linh động tổng cộng ta phải xác định chế tán xạ ảnh hƣởng đến trình vận chuyển hạt tải kênh dẫn Ge Ở nhiệt độ cao, hạt tải có chế tán xạ sau: Tạp chất bị ion hóa (RI), độ nhám bề mặt (SR), biến dạng khớp sai (DP), tán xạ phonon âm (AP) Thời gian sống tổng cộng đƣợc xác định quy tắc Matthiessen:  tot   AC   PZ   RI   SR (2.4) 2.2.1 Tán xạ phonon âm Tán xạ phonon nguồn gốc quan trọng giới hạn độ linh động hạt tải Theo lý thuyết vận chuyển tuyến tính, thời gian hồi phục xung lƣợng tán xạ phonon âm cho [15]:  W (k , k ' )(1  cos  ),  (E) k' (2.5) Ở W(k,k’) xác suất chuyển tiếp từ trạng thái k tới trạng thái k’,  góc tán xạ Trong khoảng nhiệt độ mà tìm độ linh động hạt tải tán xạ phonon đƣợc xem đàn hồi Xác suất chuyển tiếp đƣợc cho dƣới dạng: W (k , k )  ' 2kBT  M (q) L dqz I (qz )  ( Ek  Ek ' ) q S (q )  (2.6) 75 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 Thế biến dạng khớp sai (DP - Deformation Potential) Đối với phonon âm đƣợc tạo biến dạng khớp sai yếu tố ma trận tán xạ đƣợc cho [16]: M (q)  D q (2.7) , 2C1V Trong đó, D số dạng khớp sai Thời gian hồi phục xung lƣợng tán xạ phonon âm biến dạng khớp sai (DP) đƣợc cho bởi: 2  cos m* D kBT   | I(q ) | dq d ,  z z  DP (E) 4 h3Cl  S (q  ) Trong đó, q  = 2k sin  /2 (2.8) Thế điện áp tích điện (PZ - Piezoelectric coupling) Các phần tử ma trận điện áp tích điện (PZ) có dạng [16]: M (q)  e2 P q 2 0 r q 2V , (2.9) với P số điện áp Khi đó, thời gian hồi phục xung lƣợng chế khuếch tán viết dƣới dạng:  PZ P k BT   aB* 2   cos  G2 (q )d S (q ) (2.10) Số hạng cuối tích phân đƣợc cho bởi:  I (q ) G2 (q )   z dqz  q  qz (2.11) S(q) hệ số chắn tĩnh có mối liên hệ với thừa số dạng chắn Fs(q) là: , với Π(q) hàm phân cực nhiệt độ hữu hạn  (q, 0,  ) m*  E   (q, T, E F )  d   Tanh  ,  4kBT cosh ( EF   ) 2 h  2k BT  2kBT Trong đó, (q,0,  ) hàm phân cực nhiệt độ T=0 K, có dạng:   1/2      2kF    m*  (q,0,  )  1   (q  2kF )          q        76 (2.12) TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 2.2.2 Tán xạ độ nhám bề mặt (SR) Hàm tự tƣơng quan nhám bề mặt gây ảnh hƣởng lên độ linh động hạt tải đƣợc tính tốn cơng trình [17] có dạng nhƣ sau: U SR  q   V0 |  |2 q (2.13) 2.2.3 Tạp chất bị ion hóa (RI) Hàm tự tƣơng quan cho tán xạ từ phân bố ngẫu nhiên tạp đƣợc xác định [11,18]: U RI  q   U RI  q  FC  q  (2.14) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Trong phần chúng tơi áp dụng lý thuyết tính toán để nghiên cứu tƣợng vận chuyển hạt tải kênh dẫn Ge pha tạp điều biến nhiệt độ cao Đối tƣợng nghiên cứu độ linh động hạt tải kênh Ge đƣợc nuôi lớp Si, Si1xGex/Ge/Si1-xGex Nhƣ công trình [19], kênh dẫn Ge ni lớp Si, lớp pha tạp có dạng Si1-xGex có hàm lƣợng pha tạp Ge x=0.67 Vì vậy, cấu trúc nghiên cứu toán cấu trúc dị chất Si0.33Ge0.67/Ge/Si0.33Ge0.67 [20,21] đó, lớp rào làm vật liệu SiGe đƣợc pha tạp B với Ld = 100 A0, Ls = 200 A0 Vì độ cao rào lớn V0 ≥ 270 meV nên ta coi giếng cao vơ hạn Để tính số cần tham số đầu vào, bỏ qua khác số điện môi lớp giếng lớp rào, sử dụng giá trị trung bình chúng Đối với kênh dẫn Ge, khối lƣợng hiệu dụng phƣơng z mặt phẳng (x, y) khác nhau, cụ thể mz = 0.19me , m  0.1me [22,23] Hằng số biến dạng cứng 10 c11  12.85, c12  4.83, c44  6.80 đơn vị 10 Pa, số biến dạng đàn hồi cho bs = 2.55, ds = 5.50 [24] Hình Cấu trúc kênh dẫn Ge pha tạp điều biến với giá trị khác nồng độ hạt tải ps 77 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 Trên hình vẽ 3, đƣờng đứt nét hàm sóng mơ hình flat-band, đƣờng liền nét hàm sóng mơ hình kênh Ge pha tạp phía với bề rộng kênh dẫn L = 150 A0 giá trị khác nồng độ hạt tải p s với ps = 5.1011,1012,5.1012cm−2 Quan sát hình vẽ ta nhận thấy: mơ hình flat-band hàm sóng có dạng đối xứng khơng phụ thuộc vào nồng độ hạt tải kênh dẫn Tại nồng độ hạt tải nhỏ cỡ ps = 5.1011cm−2 hàm sóng flat-band bent-band gần nhƣ trùng Khi ta tăng nồng độ hạt tải ps, hàm sóng kênh pha tạp điều biến phía biến dạng nhƣng có dạng đối xứng; tiếp tục tăng ps, hàm sóng biến dạng mạnh mẽ hơn, hạt tải có xu hƣớng dồn phía có pha tạp nhiều Hình vẽ phụ thuộc độ linh động gây tất chế tán xạ độ linh động tổng cộng vào nhiệt độ Hình Độ linh động phụ thuộc vào nhiệt độ T tất chế tán xạ: Thế biến dạng khớp sai (DP), Thế điện tích áp điện (PZ), Tán xạ tạp chất bị ion hóa (RI), tán xạ độ nhám bề mặt (SR), độ linh động tổng cộng  Tot Nhìn vào đồ thị hình ta thấy, độ linh động tổng cộng tot giảm ta tăng nhiệt độ T Độ linh động tổng cộng chịu ảnh hƣởng nhiều tán xạ độ nhám bề mặt gây ra, chế tán xạ chủ đạo nhiệt độ thấp đƣợc nghiên cứu nhiều cơng trình [4,5,9] Tuy nhiên nhiệt độ tăng lên, vai trò chế tán xạ phonon gây thể vai trò quan trọng, chúng làm giới hạn độ linh động tổng cộng hạt tải, dẫn tới độ linh động tổng cộng giảm dần nhiệt độ tăng lên Đƣờng cong độ linh động tổng cộng phụ thuộc ngày nhiều vào độ dốc đƣờng cong tán xạ phonon âm gây Ảnh hƣởng tán xạ gây tạp chất bị ion hóa Những kết phù hợp với tính tốn [2,24] Lý thuyết chúng tơi giải thích định tính đƣợc phụ thuộc độ linh động tổng cộng hạt tải vào chế tán xạ gây phonon 78 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 Hình Độ linh động tot phụ thuộc vào nhiệt độ T Trên hình chấm vng số liệu thực nghiệm nhóm Myronov [2], phụ thuộc độ linh động tổng cộng vào nhiệt độ, đƣờng liền nét lý thuyết tính tốn nhóm chúng tơi Trong miền nhiệt độ thấp tác giả [4,5,8,10] xây dựng lý thuyết tƣơng đối hoàn chỉnh để nghiên cứu độ linh động hạt tải phụ thuộc vào tham số giếng lƣợng tử Khi nhiệt độ tăng lên, làm xuất tán xạ phonon âm phonon quang, làm cho việc tính tốn trở nên phức tạp Trong trƣờng hợp nhiệt độ cao tác giả sâu xem xét ảnh hƣởng chế tán xạ phonon gây chứng minh chế tán xạ phonon chế tán xạ vùng nhiệt độ Quan sát hình cho thấy lý thuyết tính toán cho kết phù hợp với thực nghiệm vùng nhiệt độ lớn từ 50oK đến 300oK Kết hoàn toàn phù hợp sử dụng lý thuyết tính tốn để áp dụng cho kênh dẫn Ge pha tạp phía thực nghiệm nhóm Irisawa [3] đƣợc chúng tơi dẫn cơng trình [8] KẾT LUẬN Bài báo đƣa biểu thức tính độ linh động hạt tải kênh Ge pha tạp điều biến phía Đã tính đƣợc độ linh động hệ hạt tải phụ thuộc vào nhiệt độ T gây tất chế tán xạ Giải thích định tính đƣợc chế tán xạ hệ hạt tải nhiệt độ tăng lên Trong đó, tán xạ gây độ nhám bề mặt phonon âm chế tán xạ bản, tán xạ gây tạp chất bị ion hóa ảnh hƣởng Đã so sánh tính tốn lý thuyết với thực nghiệm, kết cho thấy đƣờng tính tốn lý thuyết phản ánh tƣơng đối tốt kết đo đạc thực nghiệm, đặc biệt vùng nhiệt độ từ 50K đến 300K, từ chứng tỏ tầm quan trọng tán xạ phonon âm việc làm giảm độ linh động hạt tải nhiệt độ tăng lên 79 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 T I LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] 80 Ahmad F.N.C Razak, F Salehuddin*, Ameer F Roslan, A.S.M Zain, K.E Kaharudin (2019), Enhanced electron mobility in strained Si/SiGe 19nm nchannel MOSFET device, Proceedings of Mechanical Engineering Research Day 2019, pp 157-158 Myronov M, Irisawa T, Koh S, Mironov O A, Whall T E, Parker E H C and Shiraki Y (2005), Temperature dependence of transport properties of high mobility holes in Ge quantum wells, J Appl Phys, 97 083701 T Irisawa, H Miura, T Ueno, and Y Shiraki (2001), Channel Width Dependence of Mobility in Ge Channel Modulation-Doped Structures Jpn, J Appl Phys., Part 40, 2694 Doan Nhat Quang, Nguyen Huyen Tung, Do Thi Hien, and Tran Thi Hai (2008), Key scattering mechanisms for holes in strained SiGe/Ge/SiGe square quantum wells, Journal of Applied physics, 104, 113711 Doan Nhat Quang, Nguyen Huyen Tung, Nguyen Trung Hong, and Tran Thi Hai (2011), Two-side doping effects on the mobility of carriers in square quantum wells, J Phys Soc Jpn., 80 (4), 044714 Sch_affer F (1997), High-mobility Si and Ge structures, Sci Technol., 12, 1515 M Myronov, K Sawano, and Y Shiraki (2006), electronic transport and semiconductors, Appl Phys Lett., 88, 252115 Trần Thị Hải, Nguyễn Thị Dung, Nguyễn Thị Thảo (2020), Temperature-dependent transport properties of two-dimensional hole gas in Ge channel modulation-doped square quantum wells, Journal of Physics: Conf Series, 1506 Tran Thi Hai, Ho Khac Hieu (2017), Mobility of carrier in the single-side and double-side doped square quantum wells, The European Physical Journal B 90 (6) Gold A (1987), Electronic transport properties of two dimensional electron gas in a silicon quantum well structure at low temperature, Phys Rev B 35, 723 Lima F M S, Qu Fanyao (2001), Nunes O A C and Fonseca A L A, Electron Mobility in One (Two)-Side Modulation-Doped GaAs/AlxGa1-xAs Asymmetric Quantum Wells phys stat.sol (b) 1, 43-61 Ando T (1982), Self-Consistent Results for a GaAs=Al As Heterojunction I Subband Structure and Light-Scattering Spectra, J Phys Soc Jpn Vol 51, 3893; Ando T (1982), Self-Consistent Results for a GaAs=AlxGa1-xAs Heterojunciton II Low Temperature Mobility, J Phys Soc Jpn., Vol 51, 3900-3907 Jonson M (1976), Electron correlations in inversion layers, J Phys C 9, 3055 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 [15] D L Rode (1982) Semiconductors and Semimetals, edited by R K Willardson and A C Beer (Academic, New York, 1975), 10, Chap [16] Okuyama Y and Tukuda N (1989), Electron-phonon interactions in modulationdoped AlxGa1−xAs/GaAs heterojunctions, Phys Rev B, 40, 9744 [17] D N Quang, V.N Tuoc, N H Tung, and T D Huan (2003), Strain fluctuations in a real [001]-oriented zinc-blende-structure surface quantum well, Phys Rev B 68, 153306 [18] Ando T (1982), Self-Consistent Results for aGaAs=AlxGaAs Heterojunciton II Low Temperature Mobility, J Phys Soc Jpn 1, 3900 [19] Kahan A., Chi M and Friedman L (1994), Infrared transitions in strainedlayer GexSi=Si, J Appl Phys 75, 0812 [20] Madhavi S, Venkataraman V, Sturm J C and Xie Y H (2000) Low- and highfield transport properties of modulation-doped Si/SiGe and Ge/SiGe heterostructures: Effect of phonon confinement in germanium quantum wells, Phys Rev B 61, 16807 [21] Rossner B., von K_anel H., Chrastina D., Isella G and Batlogg B.(2006), 2D hole gas with two-subband occupation in a strained Gechannel: Scattering mechanisms, Thin Solid Films 508, pp 351354 [22] Fischetti M V and Laux S E (1996), Band structure, deformation potentials, and carrier mobility in strained Si, Ge, and SiGe alloys, J Appl Phys 80 2234 [23] Fischetti M V., Gamiz F., and Hansch W (2002), On the enhanced electron mobility in strained-silicon inversion layers, J.Appl Phys Vol 92, 7320 [24] V Umansky, R De-Picciotto, and M Heiblum (1997), Extremely highmobility two dimensional electron gas: Evaluation of scattering mechanisms, Appl Phys Lett, 71, 683 STUDY THE MOBILITIES OF CARRIERS DEPENDENT ON TEMPERATURE IN GE CHANNEL MODULATION-DOPED STRUCTURES Tran Thi Hai, Nguyen Thi Thao, Nguyen Thi Dung, Nguyen Thi Tu ABSTRACT In this paper we calculate the temperature dependent part of the hall mobility in Ge channel modulation-doped structures with very high room-temperature At high temperatures, we were able to derive the autocorrelation functions for the distribution 81 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 of carriers and their scattering mechanisms We incorporate all possible main scattering mechanisms, especially acoustic-phonon scattering It is shown that surface-roughness and acoustic-phonon scattering play a dominant role in limiting the mobility We analyzed the behavior of the mobility for temperature values up to 300K Our theory is able to well reproduce the experimental data about the transport of holes in Ge channel modulation-doped structures from 50oK to 300oK Keywords: Mobility, acoustic-phonon scattering, modulation-doping, Ge channel * Ngày nộp bài: 25/5/2020; Ngày gửi phản biện: 2/6/2020; Ngày duyệt đăng: 28/10/2020 * Bài báo kết nghiên cứu từ đề tài cấp Bộ mã số B2018-HDT-09 Bộ giáo dục Đào tạo 82 ... để nghiên cứu tƣợng vận chuyển hạt tải kênh dẫn Ge pha tạp điều biến nhiệt độ cao Đối tƣợng nghiên cứu độ linh động hạt tải kênh Ge đƣợc nuôi lớp Si, Si1xGex /Ge/ Si1-xGex Nhƣ cơng trình [19], kênh. .. Ge pha tạp phía thực nghiệm nhóm Irisawa [3] đƣợc dẫn công trình [8] KẾT LUẬN Bài báo đƣa biểu thức tính độ linh động hạt tải kênh Ge pha tạp điều biến phía Đã tính đƣợc độ linh động hệ hạt tải. .. trúc kênh dẫn Ge pha tạp điều biến phía nhiệt độ cao Từ rút độ linh động hệ hạt tải cấu trúc Phần III số kết thảo luận NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Mơ hình nghiên cứu Chúng tiến hành nghiên cứu cấu