Quantized Auger Recombination of Polaronic Self-trapped Excitons in Bulk Iron Oxide
体半导体中的俄歇复合可以以非辐射的方式减少载流子，由于动量守恒和能量守恒的限制，俄歇复合仅在高载流子密度条件下对光电子器件性能产生不利影响。在这里，我们惊讶地发现，俄歇复合体Fe2O3薄膜是更有效的窄带隙高迁移率的半导体，应该有更高的俄歇速率常数比金属氧化物。Fe2O3中的俄歇过程归因于库仑耦合的自陷激子（STE），由于STE强的空间局域性，动量守恒的弛豫使其增强。此外，由于这种局部化效应，不同STE密度的STE湮灭的动力学轨迹表现出量子化俄歇复合的特征，并且我们证明了这些轨迹可以通过考虑量子化俄歇速率来同时建模。
2020-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Interplay of Conventional and Spin-Exchange Auger Recombination in Magnetically Doped Quantum Dots
本文研究了Mn掺杂量子点中自旋交换俄歇复合在不同能量对齐区域（共振、下坡、上坡）的动力学，发现其在共振和下坡区域以亚皮秒尺度主导多激子动力学，且寿命主要受激子态占据控制，为热载流子调控提供了新途径。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Auger recombination and carrier multiplication in embedded silicon and germanium nanocrystals
在三维实空间网格中，采用经验赝势波函数，精确计算了宽禁带中Si和Ge纳米晶的俄歇复合寿命和载流子倍增寿命.我们的结果支持最近的实验数据提供了新的预测。我们提取简单的俄歇常数有效的NC。我们表明，硅和锗纳米碳可以受益于光伏效率的提高，通过CM由于以下事实，即在超过两倍的带隙能量的光激发下，电子获得狮子的份额从总过剩能量，并可以导致CM。我们预测，CM变得特别有效的热电子与CM阈值以上约1 eV的过剩能量。
2008-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Screening Effects on Auger Recombination in Metal-Halide Perovskites
Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究通过引入频率依赖的屏蔽库仑相互作用，揭示动态介电筛选对金属卤化物钙钛矿中俄式重组的增强作用，降低俄式系数并改变重组临界点。
2025-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Chemical state analysis of reactively sputtered zinc vanadium nitride: The Auger parameter as a tool in materials design
光电子能谱学是开发新材料的重要工具。然而，特别是对于氮化物半导体，表面氧化物的形成、表面能带弯曲以及缺乏合适的电荷参考通常妨碍稳健的分析。在这里，我们使用俄歇参数的概念，这是不太敏感，这样的不确定性的Zn-V-N相空间进行全面的化学状态分析。在惰性气体气氛中转移后，使用XPS/HAXPES分析相纯的Zn 2 VN 3、VN和Zn 3 N 2样品。此外，高通量的化学状态分析上进行的组合Zn 1-xMnBN薄膜库。Zn俄歇参数在Zn 1-xAl 2 O3 N中的演变与先前的结构和功能性质的映射是一致的。引人注目的是，该研究揭示了纤锌矿Zn 1-xMnBN的稳定性范围比我们以前的高通量XRD筛选更窄，突出了测量方法的灵敏度。这里应用的程序可以转移到许多其他材料系统，并可能是特别有用的高通量开发的低结晶度的材料，从XRD筛选的见解是有限的。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted Auger-Meitner Recombination in Silicon from First Principles
本文提出第一性原理方法研究硅中直接和声子辅助俄格-迈特纳复合，发现声子辅助贡献主导n型和p型硅的复合速率，并揭示应变工程可调控该速率。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Electron-hole correlations govern Auger recombination in nanostructures
通过俄歇复合的多激子态的快速非辐射衰减是影响基于半导体纳米结构的各种应用的基本过程。从理论的角度来看，在受限的半导体纳米结构中的俄歇复合的描述是一项具有挑战性的任务，由于大量的价电子和指数增长的数量的激发激子和双激子状态耦合的库仑相互作用。这些挑战限制了俄歇复合的治疗简单，非相互作用的电子空穴模型。在这里，我们提出了一种新的方法来计算俄歇复合寿命在有限的纳米结构具有数千至数万个电子，明确包括电子-空穴相互作用。我们证明，电子-空穴相关性的列入是必不可少的捕获的俄歇复合寿命的大小和形状的纳米结构的正确缩放。此外，即使对于小于激子玻尔半径的系统，也需要相关效应来获得定量准确的寿命。忽略这种相关性会导致寿命延长2个数量级。我们建立了实用的新方法，不同尺寸的CdSe量子点和不同直径和长度的CdSe纳米棒。我们的新方法是第一个理论方法来预测实验已知的量子点的通用体积标度定律，并对纳米棒中俄歇复合寿命的标度进行了新的预测。
2018-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Slow Auger Recombination of Charged Excitons in Nonblinking Perovskite Nanocrystals without Spectral Diffusion
在过去的二十年里，人们一直致力于研究金属-硫族化物纳米晶体（NC）中的光致发光（PL）闪烁和俄歇复合，直到最近才在几种特定的异质结构中取得了重大进展。在这里，我们表明，非闪烁PL是很容易在新合成的钙钛矿CsPbI 3（碘化铯铅）NC，和他们的俄歇重组的带电激子大大减慢，所示的PL寿命约为中性激子的两倍短。此外，在低温下，在单个CsPbI 3 NC中完全不存在光谱扩散，导致分辨率受限的PL线宽为~200 μeV。
2016-05-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Temperature and size-dependent suppression of Auger recombination in quantum-confined lead salt nanowires
在导带和价带之间具有强耦合的量子限制铅盐纳米线（NWs）中，基态双激子的俄歇复合（AR）被强烈抑制，只有激发态的双激子对俄歇衰变有贡献. AR率预计将大大降低时，温度或NW半径的降低，和效果的解释减少在两个人口的激发双激子状态和重叠的声子加宽的单双激子状态。抑制AR的多激子状态表现出强烈的辐射衰减，显然铅盐纳米线的许多激光应用的特别感兴趣的主题。
2009-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain Effects on Auger-Meitner Recombination in Silicon
本研究利用第一性原理计算发现，双轴应变对硅中俄歇-迈特纳复合速率有非平凡影响，特别是拉伸应变将涉及两空穴一电子的复合速率抑制38%，从而增加p型硅少数电子载流子寿命，可用于提升硅器件效率。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Field-assisted Shockley-Read-Hall recombinations in III-Nitride quantum wells
研究了高质量三族氮化物量子阱中驱动低电流无辐射复合的物理过程。寿命测量表明，这些重组规模与电子和空穴波函数的重叠，并显示出弱的温度依赖性，与常见的经验预期的肖克利-读取-霍尔重组。介绍了量子阱中场辅助多声子点缺陷复合的模型，并给出了定量解释。这项研究提供了对III族氮化物光发射器的高效率的见解。
2017-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Auger Recombination Lifetime Scaling for Type-I and Quasi-Type-II Core/Shell Quantum Dots
胶体核/壳量子点已经实现了接近1的量子产率，具有发光二极管，激光和电荷分离应用的前景，具有巨大的技术潜力。已知壳厚度以及壳和芯材料的带对准影响这些装置的效率。在许多这样的应用中，提高效率的关键需要对多激子态的深入理解。在这里，我们阐明了壳层厚度和能带排列的双激子俄歇复合寿命的准II型CdSe/CdS和I型CdSe/ZnS核/壳量子点。我们发现双激子俄歇复合寿命随准II型CdSe/CdS核/壳量子点的总体积增加而增加，而与I型CdSe/ZnS核/壳量子点的壳层厚度无关.为了进行这些计算和计算俄歇复合寿命，我们开发了一个低尺度的方法的基础上随机分辨率的身份。数值方法提供了一个框架来研究的双激子俄歇复合寿命的壳层厚度的激子半径的依赖关系，库仑耦合，和密度的最终状态在准II型CdSe/CdS和I型CdSe/ZnS核/壳量子点。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The influence of Auger recombination on the performance of quantum-dot light-emitting diodes
对基于胶体量子点（QD）的发光二极管（QD-LED）的日益增长的兴趣已经被QD发射的优异的颜色纯度和光谱可调谐性以及QD材料对高度可扩展且廉价的溶液处理的适应性所激发。QD-LED领域中的一个当前挑战是对外在因素的作用（例如，通过QD表面缺陷的复合）与本征过程（例如，由于在限定器件效率时施加的电场而导致的多载流子俄歇复合或电子-空穴分离）的对比。在这里，我们解决这个问题的激发态动力学的研究在一系列的结构工程量子点，这是并行进行的表征其性能后，纳入LED。本研究的结果表明，在零和正向偏压下，有源发射层内的量子点的显著部分是带负电荷的，因此，俄歇复合代表限制这些器件的效率的重要因素。我们进一步观察到，LED效率滚降的开始也由俄歇复合控制，并且可以通过使用新开发的量子点转移到更高的电流，该量子点在核-壳界面处引入中间合金层以抑制俄歇衰变。我们的研究结果表明，可以通过开发有效的方法来控制俄歇复合和/或通过改善电子和空穴注入电流的平衡来最大限度地减少QD充电的影响，从而进一步提高QD-LED的性能。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polaronic-Distortion-Driven Enhancement of Excitonic Auger Recombination in ZnO Nanoparticles
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学武汉国家光电实验室）；Advanced Biomedical Imaging Facility, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学先进生物医学成像设施）
本研究利用瞬态吸收光谱和超快电子衍射，揭示了ZnO纳米颗粒中光生空穴经俄歇机制被氧空位捕获并引发局部结构畸变，形成激子-极化子复合物，从而解释了其长寿命可见发光现象。
2025-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Trap-Assisted Auger-Meitner Recombination from First Principles
提出第一性原理方法计算缺陷或杂质导致的 TAAM 复合速率，并以 InGaN 中钙杂质证明宽禁带下 TAAM 可主导非辐射损失。
2022-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Transport and Capture Properties of Auger-Generated High-Energy Carriers in (AlInGa)N Quantum Well Structures
最近的光致发光实验M。Binder等人[Appl.Phys.Lett. 103，071108（2013）]展示了通过（AlInGa）N多量子阱中的俄歇复合产生的高能载流子的可视化。推导出两个基本的限制，这降低了俄歇过程的检测效率，有助于降低内部量子效率：这些热电子和空穴在检测阱中的捕获概率和俄歇复合类型的不对称性。我们研究了这些高能载流子的输运和俘获特性，包括极化场、到产生阱的俘获距离和俘获体积。所有这三个因素都显示出对这些热粒子的检测有明显的影响。此外，研究支持的发现，电子-电子-空穴超过电子-空穴-空穴俄歇复合，如果这两种类型的载流子的密度是相似的。总的来说，结果增加了俄歇过程在（AlInGa）N基LED的效率降低中起重要作用的证据。
2015-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Auger Recombination Coefficients in Type-I Mid-Infrared InGaAsSb Quantum Well Lasers
通过系统研究阈值电流密度随温度和静水压力的变化关系，并结合增益和阈值载流子密度的理论分析，确定了InGaAsSb/GaSb量子阱激光器在1.7-3.2 $μ$ m波长范围内的俄歇复合系数随波长的变化关系。从流体静压测量，非辐射成分的阈值电流为个别激光器被连续确定为波长的函数。并对实验结果进行了分析，定量地确定了俄歇系数。该过程涉及基于器件特性、光损耗和估计的俄歇对总阈值电流密度的贡献来计算阈值载流子密度。我们观察到俄歇率在2.1 $μ$ m附近的最小值。随着中红外波长（< 2 $μ$ m）的减小而强烈增加，表明价间俄歇跃迁到分裂空穴带（CHSH过程）的突出作用。在2 $μ$ m以上，由于CHCC或CHLH俄歇复合，随波长的增加近似为指数，限制了长波长操作。所观察到的依赖性是一致的，通过分析文献值的激光阈值I型InGaAsSb量子阱二极管。在所考虑的波长范围内，俄歇系数从2.1 $μ$ m处的最小值$\leq$ 1 × 10 $ ^{16}$ cm $^{4}$ s $^{-1}$变化到3.2 $μ$ m处的~ 8 × 10 $^{16}$ cm $^{4}$ s $^{-1}$。
2020-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Origin of the excitonic recombinations in hexagonal boron nitride by spatially resolved cathodoluminescence spectroscopy
本文用空间分辨阴极荧光光谱研究了六方氮化硼（hBN）中激子的复合。单个hBN微晶的阴极发光图像显示，215 nm自由激子线沿微晶非常均匀地发射，而220 nm和227 nm激子发射位于微晶的特定区域。透射电子显微镜图像显示，这些区域含有高密度的晶体缺陷。这表明220 nm和227 nm的发射都是由与结构缺陷结合的激子的复合产生的。
2007-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of III-Nitride LEDs: recombination-based injection model and theoretical limits to electrical efficiency and electroluminescent cooling
研究了生长在体GAN衬底上的三族氮化物量子阱发光二极管（LED）的电流-电压特性和理想因子。在工作温度下，这些电性能表现出简单的行为。一个模型，其中只有有源区重组有贡献的LED电流被发现占实验结果。LED电效率的限制进行了讨论的基础上的模型和热力学参数，并检查电致发光冷却的影响。
2016-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Relativistic suppression of Auger recombination in Weyl semimetals
俄歇复合（AR）是电子-空穴湮灭，能量-动量转移到另一个载流子，被认为在具有小带隙的材料中加速。我们从理论上证明了在具有超相对论性电子空穴色散的无隙三维材料Weyl半金属（WSM）中违反了这一规则。也就是说，AR是禁止的能量-动量守恒定律在原型WSM与一个单一的外尔节点，即使在存在的各向异性和倾斜。在实际的多节点WSM中，节点色散的几何相异性使得节点间AR较弱，由于节点数量较多，这进一步被强屏蔽所抑制。而部分AR率之间的节点的同一个节点组是相互相等的，组间的过程是非互易的，使一组的几何保护从AR。我们的计算表明，几何保护可以帮助延长AR寿命的两个数量级，高达纳秒的水平。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier confinement and alloy disorder exacerbate Auger-Meitner recombination in AlGaN ultraviolet light-emitting diodes
本研究针对AlGaN紫外LED的效率骤降问题，通过第一性原理计算揭示合金无序、极化场载流子限制加剧Auger-Meitner复合的机制，提出抑制极化场、增加阱宽的缓解方案。
2024-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the Roles of Shallow, Deep and Auger Trapping in Charge Carrier Recombination in Triple-Cation Perovskites
Lund University（隆德大学）；Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden（德累斯顿莱布尼兹固体与材料研究所）；Technical University of Dresden（德累斯顿工业大学）；Indian Institute of Technology Roorkee（鲁尔基印度理工学院）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
本研究结合时间分辨光致发光等测量构建统一模型，揭示三阳离子钙钛矿中浅/深陷阱与俄歇辅助陷阱共存，俄歇辅助陷阱在标准太阳光照下主导复合，为钙钛矿光伏效率优化提供了关键框架。
2026-08-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Competing mechanisms of dominant radiative and Auger recombination in hot carrier generation in III-V semiconductor nanowires
通过对比两类晶体质量不同的III-V半导体纳米线，发现低晶体质量的InGaAs纳米线因n型电导率增加导致Auger复合速率更高，从而表现出更强的热载流子效应，为高效热载流子吸收器件的优化提供了新思路。
2024-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Influence of the Core/Shell Interface on Biexciton Auger Recombination in Individual Nanocrystal Quantum Dots
以前的单粒子光谱研究的胶体量子点已经表明了显着的双激子寿命跨越合奏名义上相同的纳米晶体的传播。据推测，除了物理尺寸的点到点变化之外，这种扩散还受到量子点界面结构变化的影响，该界面控制着限制势的形状。在这里，我们直接评估的核-壳界面上的单和多激子动力学的组合物的效果，通过并排测量单个核-壳的CdSe-CdS纳米晶体与尖锐与光滑（梯度）接口。为了实现后一种类型的结构，我们将一个CdSexS 1-x合金层的控制组成和厚度之间的CdSe核和CdS壳。我们观察到，虽然基本上没有影响单激子衰减，界面合金层导致系统的双激子寿命的增加。这一观察结果提供了直接的实验证据，除了量子点的大小，其界面性质也显着影响俄歇复合的速率，这支配双激子衰减。这些发现有助于合理化以前的观察，在类似大小的量子点的双激子寿命的显着异质性，并应促进俄歇复合自由胶体纳米结构的发展，从激光器和发光二极管的光电探测器和太阳能电池的应用范围。
2013-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-Excitation Dynamics in Electrochemically Charged CdSe Quantum Dots: from Hot Carrier Cooling to Auger Recombination of Negative Trions
实现胶体半导体量子点（QD）在电驱动应用中的潜力仍然是一个挑战，主要是因为这种设备的操作涉及带电QD与它们的充分研究的中性对应物相比具有截然不同的光物理性质。在这项工作中，激发态动力学在不同的时间尺度已被揭示通过瞬态吸收光谱结合电化学作为直接操纵工具来控制的负充电的CdSe量子点。在单电荷量子点的激发态三电子中，导带中的附加电子通过增强的电子-电子散射、随后的电荷重新分布和极化子形成来加速热电子冷却，时间尺度为皮秒。最后通过俄歇过程在500 ps的时间尺度内衰变。另一方面，量子点中的双电荷会减慢极化子的形成过程，同时加速随后的俄歇衰变。我们的工作展示了光电化学作为带电物种超快光谱学平台的潜力，并为进一步研究开发带电量子点中的物理过程的全面知识铺平了道路，而不是众所周知的俄歇衰变，准备在未来的光电应用中使用。
2020-11-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Impact of carrier localization on recombination in InGaN quantum wells and the efficiency of nitride light-emitting diodes: insights from theory and numerical simulations
我们研究的影响，由于随机合金波动的载流子本地化的InGaN量子阱中的辐射和俄歇复合率作为合金成分，晶体取向，载流子密度和温度的函数。我们的研究结果表明，合金波动减少个别过渡矩阵元素的电子和空穴的单独本地化，但这种效果是过度补偿的平移对称性破缺和由此产生的缺乏动量守恒的额外的过渡。因此，我们发现，本地化增加辐射和俄歇复合率，但俄歇复合率增加了一个数量级以上的辐射率。此外，我们表明，本地化有一个整体的不利影响的效率下降和绿色间隙的InGaN LED的问题。
2017-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Quantum efficiency of III-Nitride emitters: evidence for defect-assisted non-radiative recombination and its effect on the green gap
载流子寿命测量表明，与常见的预期相反，III族氮化物发光体中的高电流非辐射复合（下降）由两个贡献组成，其与载流子密度的立方成比例：本征复合-最有可能是标准俄歇散射-和与点缺陷的密度成比例的非本征复合。这第二个下垂机制，这是以前没有观察到的，可能是由杂质辅助俄歇过程。此外，它示出，较长波长的发射器遭受较高的点缺陷重组，反过来又导致增加的非本征下垂过程。有人提出，这种效应导致绿色的差距，和点缺陷减少是一种策略，既征服绿色的差距，更普遍地提高量子效率在高电流。
2019-04-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonon-Assisted Photoluminescence and Exciton Recombination in Monolayer Aluminum Nitride
该研究证明单层六方AlN在3.94–4.05 eV紫外范围具有强光致发光，并揭示其间接带隙发射由有限晶格动量声子辅助电子-空穴从Γ点到K点复合实现，为高效紫外光源和光电器件开发提供基础。
2024-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Nonradiative Recombination via Cation Substitution in Inorganic Antiperovskite Nitrides
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）
研究通过阳离子置换调控Inorganic Antiperovskite Nitrides的非辐射复合动力学，发现Sr_3NSb_hexa在带隙和非绝热耦合作用下延长载流子寿命，而Ba_3NSb_hexa则因增强的非绝热耦合加速复合。
2026-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Monolayer Semiconductor Auger Detector
半导体中的俄歇复合是一种多体现象，其中电子和空穴的复合伴随着其他载流子的激发。由于无辐射，它对光发射有害。受激载流子的多余能量通常会迅速转化为热量，使得俄歇过程难以直接探测。在这里，我们采用了一种技术，其中俄歇激发的载流子被检测到的能力，隧道的半导体通过一个薄的障碍，产生电流。我们采用垂直范德华（vdW）异质结构与单层WSe2作为半导体和宽带隙六方氮化硼（hBN）作为隧道势垒优先传输高能量俄歇激发载流子的石墨电极。俄歇过程的明确特征是当激子由共振激发产生时光电流的上升，以及激子共振随电压的移位导致的负微分光电导。我们检测到空穴俄歇激发的中性和带电激子，俄歇散射是令人惊讶的强弱激发下。在低的，受控的载流子密度下的俄歇载流子的选择性提取是由vdW异质结构实现的，说明了对可用于探测2D材料中的弛豫过程的技术的重要补充。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stress Dependence of Exciton Relaxation Processes in Cu2O
对Cu 2 O中激子弛豫过程的全面研究带来了一些惊喜。我们发现，在高应力下，邻-对位转换速率变慢，俄歇非辐射复合速率随应力增加而增加，在零应力下显然没有俄歇复合。这些结果对于在谐振势中研究激子的玻色-爱因斯坦凝聚具有重要意义。
2001-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
THz Transient Photoconductivity of the III-V Dilute Nitride GaPAsN
太赫兹时间分辨光电导是用来探测载流子动力学在稀III-V族氮化物GaP0.49As0.47N0.036。在这些测量中，飞秒光泵浦脉冲激发电子空穴对，延迟的THz脉冲测量电导率的变化。我们发现光电导主要由局域载流子决定。激发后光电导的衰减与双分子电子-空穴复合过程一致，复合常数r = 3.2E-8 +/-0.8E-8cm 3/s。我们讨论的应用在太阳能的影响。
2018-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Surface recombination and out of plane diffusivity of free excitons in hexagonal boron nitride
本文提出基于阴极荧光随电子入射能量变化的新实验方案，定向研究六方氮化硼中激子扩散与表面复合，揭示缺陷散射限制扩散且表面复合速度极高，可能制约二维材料发光器件。
2023-08-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
From interface-limited to Auger-dominated carrier dynamics in $π$-SnS
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Lund University（隆德大学）
研究揭示了π-SnS中载流子动力学从界面限制到Auger主导的转变，通过阿秒瞬态吸收光谱分析载流子冷却和重组机制。
2026-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Hole Generation and Recombination Rates for Coulomb Scattering in Graphene
我们计算了石墨烯中库仑散射（俄歇复合和碰撞电离）的电子-空穴产生和复合率。石墨烯中的导带和价带色散关系以及能量和动量守恒要求限制了库仑散射的相空间，使得对于小于$10^{12}$ cm $^{-2}$的电子-空穴密度，电子-空穴复合时间可以远长于1 ps。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deep-level structure of the spin-active recombination center in dilute nitrides
利用自旋敏感光致电流瞬态光谱揭示稀氮化物中镓间隙缺陷的深能级结构，发现除已知两个能级外还存在一个此前被忽视的近价带边能级，为改进自旋依赖复合模型提供依据。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study of Recombination-Enhanced Migration of an Interstitial Magnesium in Gallium Nitride
本文通过第一性原理计算发现GaN中填隙Mg存在两种新的亚稳复合体，并揭示费米能级接近导带时通过连续俘获两个电子的复合增强机制可将Mg迁移能垒从1.95 eV降至1.47 eV，与实验一致。
2024-05-02 cond-mat.mtrl-sci
First-principles Predictions of Electronic Properties of GaAs1-x-yPyBix and GaAs1-x-yPyBix-based Heterojunctions
对于在高电流密度下操作的发光二极管和激光二极管，显著的效率下降是主要关注的问题。最近的研究表明，大量的Bi合金化GaAs可以减少非辐射俄歇复合，从而减轻效率下降。利用密度泛函理论，我们研究了一种新制备的四元合金，GaAs 1-x-yPyBix，它可以容纳大量的Bi，通过计算它的带隙，自旋轨道分裂，以及与GaAs的带偏移。我们发现GaAs_（1-x-y）PyBix相对于GaAs的禁带变化主要是由P和Bi原子周围的局域结构变化而不是它们的电子结构差异决定的。为了获得俄歇复合比GaAs体低的合金，我们确定了对P和Bi成分的必要约束。最后，我们证明了具有潜在低俄歇复合的GaAs/GaAs 1-x-yPyBix异质结可以表现出小的晶格失配和足够大的带偏移，用于强载流子限制。研究表明，GaAs_（1-x）-yPyBix的电子性质具有潜在的应用前景，可用于高能量的红外线发光二极管和激光二极管。
2016-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Bright mid-infrared photoluminescence from high dislocation density epitaxial PbSe films on GaAs
本文报道了用分子束外延方法在GaAs（001）衬底上生长的岩盐PbSe（001）应变薄膜在3-7 $μ$ m中波红外（MWIR）波段的光致发光。这些裸膜在低于400 °C的温度下外延生长，在室温下发光明亮，少数载流子寿命长达172 ns。PbSe薄膜的相对较长的寿命是可实现的，尽管穿透位错密度超过$10^9$ $cm^{-2}$所产生的近8%的晶格和晶体结构失配的GaAs衬底上的岛生长。使用准连续波和时间分辨的光致发光，我们表明肖克利-读取-霍尔复合是缓慢的，在我们的高位错密度的PbSe薄膜在室温下，缺陷容限的标志。功率依赖的光致发光和高注入过量载流子寿命在室温下表明，退化俄歇复合限制了我们的薄膜的效率，虽然俄歇复合率显着低于等效的，III-V体材料，甚至有点慢于预期的散装PbSe。因此，缺陷容限和低俄歇复合率的组合效应产生在室温下大约30%的估计峰值内部量子效率，对于严重晶格失配的薄膜，在MWIR中是无与伦比的。我们预计通过优化晶体生长以及了解薄膜中的俄歇过程来提高性能的机会很大。这些结果突出了利用PbSe和相关IV-VI族半导体中不寻常的化学键合的独特机会，用于在新器件设计中受到严格热预算限制的异质集成中红外线源。
2021-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multistability of interstitial magnesium and its carrier recombined migration in gallium nitride
本文通过密度泛函理论计算揭示了GaN中间隙镁的复合增强迁移机制，发现载流子捕获可显著降低迁移势垒，从而加速镁的扩散。
2025-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic recombinations in hBN: from bulk to exfoliated layers
六方氮化硼（h-BN）和石墨在结构上相似，但具有非常不同的性质。它们在石墨烯基器件中的组合现在成为一个巨大的研究焦点，评估晶体缺陷在其中所起的作用变得尤为重要。在这项工作中，阴极射线发光（CL）性能的六方氮化硼微晶的报道和比较，从他们机械剥离的纳米片。首先，结构缺陷的存在和结合激子的复合强度之间的联系，即所谓的D系列，得到证实。低缺陷的h-BN区域进一步证明了CL光谱映射（高光谱成像），使我们能够观察到新的功能，在近带边区域，暂时归因于激子重组的声子副本。第二，h-BN的厚度减少到六个原子层，使用机械剥离，如原子力显微镜所证明的。即使在这些低厚度下，发光仍然强烈，并且激子复合能量相对于本体没有强烈地改变，如从理论计算所预期的，表明h-BN中的激子非常紧凑。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci
First stages of the InP(1 0 0) surfaces nitridation studied by AES, EELS and EPES
III族金属氮化物AlN、GAN和InN由于其在短波长光电子学（发光二极管和激光二极管）中的应用而成为非常重要的材料。生长高质量的氮化物单晶是实现这种新型器件的关键。在本文中，我们报告的第一阶段的InP（1 0 0）表面氮化，以生长高品质的氮化物薄膜。实际上，氮化过程是氮化物生长中的重要步骤[J. Vac. Sci. A 17（1999）2194; Phys. Status Solidi A 176（1999）595]。以前的作品[Synth. Met. 90（1997）2233; Appl.Phys.Lett. 63（1993）1957]已经表明，原位Ar+离子轰击一方面可用于清洁表面，另一方面可用于产生良好控制量的金属铟液滴。然后，通过弹性峰值电子能谱（EPES）和俄歇电子能谱（AES）监测的表面的铟金属富集允许将III-V族半导体表面制备到氮化步骤。氮化过程已进行了高压等离子体放电单元，并已研究使用定量俄歇电子能谱，弹性峰电子能谱和电子能量损失谱（EELS），以优化InN层形成的条件。
2009-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Role of excited states in Shockley-Read-Hall recombination in wide-band-gap semiconductors
缺陷辅助复合是限制光电子器件效率的重要因素。然而，由于非辐射捕获率随跃迁能量呈指数下降，这种复合在宽带隙材料中发生的机制尚不清楚。利用电子结构计算，我们揭示了电子激发态在非辐射复合过程中的关键作用。的影响是阐明与第三组氮化物，积累的实验证据表明，缺陷辅助重组限制效率的例子。我们的工作提供了新的见解的非辐射复合的物理，和机制建议是普遍存在的宽带隙半导体。
2016-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon relaxation and excited electron distribution in gallium nitride
我们发展了一个由长作用外照射高度激发的半导体和绝缘体的能量弛豫理论。导出了受激电子的非平衡态分布函数方程。这个函数的解分解为两个贡献的和。低能贡献集中在导带底部附近的窄范围内。它具有费米分布的典型形式，具有有效温度和化学势。在这个低能项中的有效温度和化学势由载流子产生的强度、电子-声子弛豫的速度、带间复合的速率和缺陷上的电子捕获决定。此外，还有大幅高能修正。这种高能量的“尾巴”主要覆盖了导带。高能量“尾巴”的形状强烈依赖于电子-声子弛豫的速率，但不依赖于复合和捕获的速率。我们将该理论应用于计算辐照GAN中电子的非平衡分布。用密度泛函微扰理论计算了GAN中从价带到导带的光激发几率和电子-声子耦合几率。我们对氮化镓中分布函数的两部分的计算表明，当电子-声子散射的速度与复合和俘获的速率相当时，非费米“尾”的贡献与低能类费米组分的贡献相当。因此高能贡献对辐照和高掺杂半导体杂质半导体中的电荷输运有重要影响。
2015-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Electrically Benign Defect Behavior in Zinc Tin Nitride Revealed from First Principles
氮化锌锡（ZnSnN2）作为一种无毒、地球资源丰富的光吸收剂，正引起人们越来越多的兴趣。ZnSnN2中的载流子输运以及因此电池性能受到作为载流子复合中心的深能级点缺陷的强烈影响。在这项研究中，ZnSnN2中的点缺陷重新审视仔细的第一性原理建模的基础上，最近的实验和理论研究结果。结果表明，ZnSnN2不具有低能量的缺陷与深层次的，在以前报道的结果相反。因此，ZnSnN2作为光吸收材料比以前认为的更有前途。
2018-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Radiation efficiency of heavily doped bulk n-InP semiconductor
利用光谱和时间分辨光致发光技术研究了不同温度下重掺杂n-InP晶片中少数载流子的迁移。由于Moss-Burstein效应，样品的部分透明性使得透射发光的研究成为可能。透射发光的时间演变几乎没有表面复合的影响，但强烈影响光子回收。衰减时间的温度依赖性表明俄歇复合在室温下作为主导的非辐射过程。辐射量子效率已在不同的掺杂水平进行了评估，并在2 × 1018 cm-3，它被发现高达97%，这使得n-InP适合闪烁体应用。
2010-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence properties of pyrolytic boron nitride
采用时间分辨和能量分辨的光致发光方法对热解六方氮化硼（pBN）进行了光谱研究.高纯度的pBN样品（尽管结晶度低）允许关于发光过程中涉及的激发态的互补信息。我们肯定了我们最近的结论，在微晶hBN的大部分荧光带的杂质相关的性质。此外，一个宽带中心在3.7 eV以前没有考虑，因为它的叠加与强烈的结构化杂质发射是由于深DAP的辐射复合。
2009-04-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Recombination processes in CuInS$_{2}$/ZnS Nanocrystals during steady-state photoluminescence
利用共焦显微荧光系统研究了分散在SiO $_{2}$ /Si衬底上的CuInS $_{2}$ /ZnS纳米晶的温度和激发功率依赖的光致发光（PL）。在22 K和室温下，随着激发功率的增加，由于态填充，PL谱发生蓝移。在低温下，在光谱的低能侧观察到小峰，这可能是由于不同纳米晶体之间的F $\ddot{o}$ rster共振能量转移。积分光致发光强度随激发功率呈亚线性增加，功率因数约为2/3，说明纳米晶中的俄歇复合过程占主导地位，特别是在高激发功率下。
2016-01-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Liquid-State Semiconductor Lasers Based on Type-(I+II) Colloidal Quantum Dots
本文提出基于(I+II)型胶体量子点的液态激光器，通过抑制俄歇复合实现无需循环系统的稳定可调谐激光输出，波长覆盖594-634 nm。
2024-01-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Low Loss Superconducting Titanium Nitride Coplanar Waveguide Resonators
TiN的薄膜被沉积到具有和不具有SiN缓冲层的Si和蓝宝石晶片上。薄膜制成RF共面波导谐振器，并采取内部品质因数测量在毫开尔文温度下的多光子和单光子的限制，即高和低功率制度，分别。在高功率下，对于主要具有（200）-TiN取向的TiN，测量到高于$10^7$的内部品质因数（$Q_i$）。显示出显著的（111）-TiN织构的膜总是具有低得多的$Q_i$，大约为$10^5$ .我们的研究表明，（200）-TiN是有利于生长在裸硅或SiN缓冲层在高温下。然而，在低温下在裸蓝宝石或Si（100）上生长主要导致（111）-TiN取向。椭偏仪和俄歇测量表明，在裸Si衬底上的（200）-TiN生长与在预沉积过程中形成薄的$\approx 2$ nm SiN层相关。在单光子状态下，这些薄膜的$Q_i$超过了$8\times10^5$，而较厚的SiN缓冲层导致在低功率下降低的$Q_i$.
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Increased light-emission efficiency in disordered InGaN through the correlated reduction of recombination rates
针对InGaN发光效率随铟浓度提升的传统解释受实验挑战的问题，本研究提出辐射与非辐射复合速率关联降低的新机制，无需载流子扩散抑制即可解释该现象，质疑了载流子局域化带来缺陷容忍性的传统观点。
2023-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
First-Principle Investigations of Carrier Multiplication in Si Nanocrystals: a Short Review
载流子倍增（CM）是库仑驱动的非辐射复合机制，其导致在吸收单个高能光子之后产生多个电子-空穴对。最近，一种新的CM过程，称为空间分离量子切割，被引入来解释一组新的实验中进行的密集阵列的硅纳米晶体。这种效应的发生被假设为产生由分布在不同相互作用的纳米晶体上的单个电子-空穴对构成的俄歇不受影响的多激子配置的形成。在这项工作中，我们讨论了我们的小组在强相互作用的硅纳米晶体系统中的CM效应的研究所获得的从头算结果。通过求解一组速率方程，我们模拟了高能量光子吸收后，在密集的硅纳米晶体阵列中产生的电子-空穴对的数量的时间演化，通过描述的情况下，CM动力学可以导致产生俄歇不受影响的多激子配置。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Control of the Exciton Radiative Lifetime in van der Waals Heterostructures
原子级薄的过渡金属二硫属化物的光学性质由具有非常大的振子强度的鲁棒激子控制。在六方氮化硼（hBN）中封装诸如MoSe $_2$的单层产生接近均匀激子线宽的窄光学跃迁。我们表明，在这些范德华异质结的激子辐射率可以定制一个简单的变化的hBN封装层的厚度作为一个后果的Purcell效应。时间分辨的光致发光测量与连续波反射率和光致发光实验表明，中性激子的自发发射时间可以调谐的一个数量级取决于周围的hBN层的厚度。辐射复合的抑制可以产生高达$10$ ~ps的自发发射时间。这些结果与计算的弱激子-光子耦合区的复合率非常一致。分析表明，我们也能够观察到一个相当大的增强激子辐射衰减率。了解这些电动力学效应的作用，使我们能够阐明复杂的动力学弛豫和重组中性和带电激子。
2019-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
