Publication detail

Extraneous doping and its necessary preconditions

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Computational Materials Science

Publisher name: Elsevier Science BV

Place: Amsterdam

Page from-to: 113138

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Vnější doping a jeho nezbytné předpoklady	Modulační doping v polovodičích vzbudil velký zájem kvůli své schopnosti poskytovat přiměřenou koncentraci volných nosičů, aniž by byla ohrožena jejich mobilita, která je konvenčním dopingem výrazně snížena. Je velmi vzácné najít struktury, jako je Bi2O2Se, o kterých lze uvažovat, že mají oddělenou ""dopingovou část"" (Se) a ""vodivou část"" (Bi2O2). Taková struktura umožňuje vysokou mobilitu nosič; při rozumných koncentracích. Tyto struktury lze považovat za přírodní elektronické kompozity a tento proces se často nazývá modulace nebo delta doping. V této studii zkoumáme a diskutujeme možnosti podobných, ale umělých elektronických kompozitů – materiálů dopovaných díky přítomnosti cizí fáze. Ačkoli je takový doping pravděpodobně téměř všudypřítomný v heterogenních systémech, je velmi nepravděpodobné, že by poskytl přiměřeně vysokou a homogenní koncentraci (10^(18) cm^(-3)) volných nosičů náboje. Cizí fáze spíše často pouze modifikuje stechiometrii matrice a tím koncentraci nativních bodových defektů a tedy volných nosičů náboje. Naše studie však ukazuje, že ačkoli je šance na dosažení efektivního modulačního dopingu malá pro 3D struktury, výrazně se zvyšuje pro 1D i 2D struktury pro nízkoobjemové nanoinkluze (<10 nm^(3)). Tato práce také poskytuje vodítko pro správný výběr materiálových párů s ohledem na modulační doping.	Elektrické vlastnosti; Přenos náboje; Modelování konečných prvků; Kompozity; nízkodimenzionální materiály
eng	Extraneous doping and its necessary preconditions	Modulation doping in semiconductors has attracted much interest because of its ability to provide a reasonable concentration of free carriers without compromising their mobility, which is significantly reduced by conventional doping. It is very rare to find structures such as Bi2O2Se, which can be thought of as having a separate ""doping part"" (Se) and ""conducting part"" (Bi2O2). Such a structure allows a high carrier mobility at reasonable carrier concentrations. These structures can be viewed as natural electronic composites and this process is often referred to as modulation or delta doping. In this study, we explore and discuss the possibilities of similar but artificial electronic composites - materials doped due to the presence of a foreign phase. Although, such a doping is probably almost ubiquitous in heterogeneous systems, it is very unlikely to provide a reasonably high and homogeneous concentration (10^(18) cm^(-3)) of free charge carriers. Rather, the foreign phase often merely modifies the stoichiometry of the matrix and thus the concentration of native point defects and hence free charge carriers. However, our study shows that although the chance of achieving effective modulation doping is small for 3D structures, it increases significantly for both 1D and 2D structures for low-volume nanoinclusions (<10 nm^(3)). This work also provides guidance on the proper choice of material pairs with respect to modulation doping.	Electrical properties; Charge transfer; Finite element modeling; Composite; Materials with reduced dimensions

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links