TRONG HE BLG - BLG
3.1. Giới thiệu
Khao sát sự phụ thuộc mật độ điện tử của độ dẫn điện a(n) sẽ cho ta bản chất của các tâm tán xạ. Năm 2012, khi xét ảnh hưởng của tương quan tạp chất lên các tính chất vận chuyên trong cau trúc lớp đơn MLG/ BLG [43]. nhóm tác giả Qiuzi Li, E. H. Hwang và
E. Rossi đã đưa ra được những kết quả sau: Trong vùng mật độ điện tử n thấp, với cùng
mật độ tạp chất nĂ. rp tăng thi ứ(n) tăng và với BLG o(n) ~ n* (1 < a < 2). Ngoài ra,
với cùng giá tri rp. khi hệ do (n; cao) thì a(n) sẽ thê hiện tính phi tuyến. Năm 2022. các
tác giả Lê Thị Kiều Oanh, Nguyễn Quốc Khánh và Đặng Khánh Linh đã tính độ dẫn điện của lớp thứ nhất với sự hiện diện của lớp thứ hai theo cơ chế tán xạ tạp chất tích điện có tính đến tương quan [50] trong cau trúc lớp đôi BLG — BLG và thu được những kết quả:
ơ(n) ~ n# (1 < @ < 2) là không thay đôi khi có hay không có lớp thứ hai. Tuy nhiền,
o(n) tăng (tăng mạnh) với sự giảm khoảng cách d giữa hai lớp (tăng mật độ điện tử n,
và giám mật độ tạp chất n;,). Ngoài ra, a(n) tăng với sự tăng của hằng số điện môi lớp
đệm £¿.
Với nhận định những kết quả đã có như trên, trong chương này chúng tôi tính số độ dẫn điện toan phan (công thức (2.38)) cho cầu trúc lớp đôi BLG — BLG trong hệ don vị CGS với tụy = Ny = 0.5 x 1012em”?, ag = 4.92 A = 4.92 x 108 em. Các kết quả được
trình bày trong mục 3.2.
3.2. Các kết quả
3.2.1. Anh hưởng của bề dày lớp đệm trên độ dẫn điện toàn phan
Trong phan nay, chúng tôi tính sự phụ thuộc vào mật độ hạt tai n của độ dẫn điện toàn phần o theo các trường hợp khác nhau của chiều dài tương quan trên 2 lớp
Qo: =Ta¿ =0). Cor =Ũ,?a¿ = 5đ), Oo, = 972 = 106g). Œại = 5,rọ; = 0),
(ror = Taz = 5Qp), (roi = 10đạ,rp; = 0), (rại = Tog = 104g), với mật độ tạp chất
Ny = tựa = 0.5 x 1012 em? và bề day lớp đệm lần lượt là d = 1nm, 3mm, 10mm, 100nm. Các kết quả lần lượt biểu dién trên các hình từ 3.1 đến 3.4. Chúng tôi nhận thay khi đ giảm, giá trị độ dẫn điện a(n) tăng đáng ké với mọi giá trị khác nhau của chiều dài
29
tương quan trên 2 lớp. Trong hình 3.1, chúng tôi thay độ dẫn điện dat giá trị cao nhất khi To, = Tạ; = 10đ và thấp nhất khi không tính đến tương quan trên cả 2 lớp 7; = Taz = 0. Ảnh hưởng tương quan cỏc tap chất trờn lớp thứ nhất làm tăng ứ(nt) hơn so với trờn
lớp thứ hai ZŒaq = 5,rọ; = 0) > o(71 = 0,172 = 5). Tại vùng mật độ hạt tải cao n >
0.5 x 101? cm”? độ dẫn điện o(n) với ro; = rạ; = 5ap có xu hướng tăng cao nhất.
150
a(S)
100
50
0
0 I 2 3 4 5
n lel2
Hinh 3.1. Dộ dan diộn toan phan ỉ phụ thuộc mat độ hạt tain với cỏc trưởng hop khỏc nhau của chiều dài tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bê dày lớp đệm d =
1nm và mật độ tạp chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2 tị; = Ng = 0.5 x 101? em”?
Trong hình 3.2 và hình 3.3, chúng tôi thấy độ dẫn điện a(n) giảm khi d tăng và xu hướng quy luật biến đôi của a(n) với mọi giá trị khác nhau của chiêu đài tương quan không thay ddi so với khi đ = 1Inm. Như vậy, tại vùng mật độ thấp n < 3 x 1012em”? ảnh hưởng của tương quan trên độ dẫn điện là rõ rang (7% tăng thì a(n) tăng).
30
BLG-BLG - ny; =a, =0.5%€12 - d = 3em
== mad- ody
200 — 1 =~ Ry = Wht
=) fag ymin lt - fame = ly
150
` 100
$0
0
0 1 2 3 4 5
n Jel2
Hình 3.2. Độ dẫn điện toàn phan o phụ thuộc mật độ hạt tai n với các trường hợp khác
nhau của chiều dai tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bề day lớp đệm d =
3 nm và mật độ tạp chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2 ny = nyz = 0.5 x 1012 em”?
BLG-BLG - ny =n.- = 0.5012 - d 100m
200 4 ~~ "e=9-s=S
=Ô ~ tự = Itty
ạt =5: Diy
150
125
“e109
©
75
50
25
0
0 | 2 3 4 5
n lel2
Hình 3.3. Độ dan điện toàn phan o phụ thuộc mật độ hạt tai n với các trưởng hợp khác nhau của chiều dai tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bè dày lớp đệm d =
10 nm và mật độ tạp chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2 tị; = nụ; = 0.5 x 1012 cm”?
Trong hỡnh 3.4, chỳng tụi tớnh độ dẫn điện ứ(n) khi d = 100mm. Đõy là trường hợp giới
hạn (d > œ) như đã khảo sát trong [22, 29]. Tại giá trị d = 100nm, ảnh hưởng của lớp
thứ j trờn lớp thứ i khụng cũn và độ dẫn điện toàn phan : = ĐI, với ứ, là độ dẫn điện
của đơn lớp thứ i khi không có sự xuất hiện của lớp thứ j. Từ hình 3.3 và hình 3.4, chúng tôi nhận thay khi d > 10zn ảnh hưởng của lớp thứ hai trên lớp thứ nhất đã không còn dang kê.
BLG-BLG - n;¡: @ ms 8 0.5cL2 -d = 100 am
yee O
200 ~Ắ= ye O—2y we Xe
wr tg ` Ô
© nụ=3-xp=ll sn Bh
175 =") Dnịi=l(&=fa=t
150
125
0
0 l k2 w 4+, 5
n lel2
Hinh 3.4. Dộ dan diộn toan phan ỉ phụ thuộc mat độ hạt tai n với cỏc trường hợp khỏc nhau của chiều dài tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bé dày lớp đệm d =
100 nm và mat độ tạp chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2 nj, = nạ = 0.5 x 1012 em"?
3.2.2. Ảnh hưởng của hằng số điện môi lớp đệm trên độ dẫn điện toàn phần
Trong phan này, chúng tôi khảo sát sự phụ thuộc vào mật độ hạt tải n của độ dẫn điện toàn phan @ theo các trường hợp khác nhau của chiều dai tương quan trên 2 lớp như mục 3.2.1 với bề day lớp đệm là đ = 1nm và các trường hợp khác nhau của hằng số điện môi
£; (€> = 4, 7.5, 22). Chúng tôi nhận thay khi £; tăng, giá trị độ dẫn điện Z(n) tăng đáng
kế với mọi giá trị khác nhau của chiêu dải tương quan trên 2 lớp. Tuy nhiên, quy luật biến đổi của o(n) với mọi giá trị khác nhau của £; không đôi trong vùng mật độ hạt tải thấp
n < 3x 10!?em7? (rp tăng thì Z(n) tăng) và gần như không đôi khi hằng số điện môi
Ê; cú giỏ trị thấp. Tại giỏ trị Ê¿ = 22. a(n) đạt giỏ trị cao nhất khi rm), = %2 = 10ứạ. Khi n > 3.5 x 10!?cm~°, ứ(n) với rạ: = Tạ; = 5a khụng cũn xu hướng tăng mạnh và giỏ
trị ZŒại = Tz = Sag) < ỉŒạĂ = MHz = 10ap).
33
BLG-BLG - n; =az = D.Šel2 - e2 = {
200
150
125
0 | 2 3 4 5
n lel2
Hỡnh 3.5. Dộ dan diộn toan phan ỉ la hàm của mật độ hạt tai tải n với cỏc trường hợp khác nhau của chiều dài tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bẻ dày lớp đệm d = 1 am và mật độ tạp chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2 nạ = Ny = 0.5 x 1012? em”,
ằ L s.a ase a
hãng so điện môi lớp đệm & = 4
BLG-BLG - a) @ np mÔ %12 - 2m75
300
— t+$“=t¿=Ê
— wenll—re om uy,
© wng—Š—ng=Ó
250 ——— te ret Sey
mee 6e (eee ee ter Mey
100
50
0 l 2 3 + 5
n lel2
Hỡnh 3.6. Độ dan diộn toan phan ỉ là ham của mat do hat tai tải n với cỏc trường hợp khác nhau của chiêu dai tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bé day lớp đệm d = 1 nm và mật độ tap chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2n; = mạ = 0.5 x 1012? em=, hang số điện môi lớp đệm e; = 7.5
BLG-BLG - nm) =n¿ = 0 Šel2 - c2 = 22
me nhÔ—xcm*%€
700 ~~ h"H(=Ô-3£= Ny
* nạ=Š—xc=ll
— mMste=ke
=) ete noel
600 = eto = lee
100
0 1 2 3 4 Š
n lel2
Hỡnh 3.7. Dộ dan điện toàn phõn ứ là hàm của mật độ hạt tải tải n với cỏc trường hợp khác nhau của chiều dai tương quan tạp chất trên 2 lớp, trong trường hợp bè day lớp đệm d = 1 nm và mật độ tạp chất trên lớp thứ 1, lớp thứ 2 ty = Nig = 0.5 x 1012 em~, hang số điện môi lớp đệm e; = 22