第一原理計算鋁超薄膜傳導特性

Abstract

本論文主要研究，以第一原理理論，計算鋁超薄膜在(100)平面的傳導特性。不同於大部分薄膜傳導研究討論在尺寸效應和平均自由徑的影響，本研究主要於費米速度對薄膜傳導的影響，再和實驗值做比較。我們計算在費米面上平均費米速度形成的電導率，對不同薄膜厚度的影響。其中，我們不考慮薄膜表面反射效應，和內部散射效應。使用的方法是DFT計算，算出不同層厚度薄膜的真實能帶關係，薄膜厚度範圍從0.8nm到16nm，再將不同層厚度之能帶關係套入波茲曼傳導方程，計算電導率。也引入以自由電子模型推論的薄膜表面反射定理，和我們的費米速度效應計算結果做比較。另外也以量子傳導計算，加入微小偏壓，觀察薄膜在小於2nm的厚度下散射通道是否會出現，薄膜邊界的反射效應是否還對彈射傳導有影響。

The study is First-Principles calculations of transport properties of Aluminum on (100) plane. It's different other films transport search, we calculates fermi velocity effect of conductivity, and compared with experiment. We did not consider surface reflection effect and scattering. The methods use DFT to calculates electron structure of aluminum films. Then lead into Boltzmann transport equation to obtain conductivity.