بررسی پراکندگی محدود کننده تحرک در نانوسیم نیمه هادی کوانتومی گالیوم ارسناید

در این مقاله، می خواهیم پراکندگی غالب و محدود کننده تحرک در یک دستگاه نیمه هادی یک بعدی مانند نانوسیم گالیوم آرسناید را مطالعه کنیم. ابتدا برهمکنش الکترون فونون را در یک دستگاه نیمه هادی یک بعدی توصیف و سپس با استفاده از تابع موج صفحه ای بعضی از پراکندگی ها در این دستگاه برحسب کمیت هایی نظیر چگالی حامل های یک بعدی و دما مورد بررسی قرار می دهیم. این پراکندگی ها شامل پراکندگی فونونی نظیر پراکندگی فونون های اکوستیکی از طریق جفت شدگی پتانسیل تغییر شکل، پراکندگی فونون های اکوستیکی از طریق جفت شدگی پیزوالکتریک و پراکندگی فونون های اپتیکی قطبی بوده که ابتدا محاسبه و سپس رسم کرده ایم. همچنین نشان داده ایم که پراکندگی محدود کننده تحرک حامل ها در گستره ی دماهای پایین و بالا به ترتیب، پراکندگی فونون اکوستیکی پتانسیل تغییر شکل و پراکندگی فونون اپتیکی طولی قطبی می باشد. با افزایش چگالی خطی حامل و شعاع نانوسیم تحرک حامل ها به ازای یک دمای معین افزایش می یابد. پراکندگی غالب در گستره دمایی (K300 -4) پتانسیل تغییر شکل بوده و مستقل از چگالی خطی و شعاع نانوسیم است. برای شعاع و چگالی خطی بالای نانوسیم پراکندگی غالب در گستره دمایی (K500-300) پراکندگی فونون اپتیکی قطبی می باشد.