اثر ناخالصی باردار بر رسانش الکتریکی در گرافیت دو بعدی

در این کار پژوهشی با لحاظ ناخالصی‌های باردار به عنوان مراکز پراکندگی، اثر آن‌ها را روی رسانش متناظر در یک لایه گرافیت دوبعدی مطالعه می‌کنیم. ابتدا با توجه به اهمیت اثر استتار روی ناخالصی‌ها و تابع پلاریزاسیون استاتیک، با استفاده از تقریب جرم موثر و معادلهٔ k.p، رسانش را بر حسب چگالی حامل‌های صفحه‌ای در دماهای مختلف محاسبه و رسم می‌کنیم. نشان داده‌ایم که رسانش در دماهای پایین رفتاری فلزی و در دماهای بالا به صورت عایق عمل می‌کند. محاسبه و ترابرد حامل‌های بار و اثر توزیع‌های مختلف ناخالصی باردار بر رسانش را، در دو حالت توزیع ناخالصی‌ها به صورت تصادفی و به صورت خوشه‌ای محاسبه و رسم می‌کنیم. نتایج به دست آمده با داده‌های تجربی و نظری اخیر مطابقت دارد.

The effect of chargedimpurity on the electrical conductivity in two dimensional graphite

Abstract In this article regarding the charged impurities as scattering centers, we investigate their effects on the conductivity in the two dimensional graphite. First by considering the importance of the influence of screening on the impurities and static polarization, by the use of effective mass approximation and k.p equation, the conductivity versus sheet carrier concentration for different temperatures is calculated and plotted. We have shown that the conductivity at low temperatures behaves like a metal, while at high temperatures shows insulating behavior. Also the charged carrier transport and the effect of different charged impurity distributions for the two impurity distribution cases of uniform random and cluster is calculated and studied. The obtained results are in agreement to recent experimental and theoretical data.