Photodarkening of blinking quantum dots is not governed by Auger recombination
从胶体半导体纳米晶体中观察到的间歇性光发射长期以来与俄歇复合辅助猝灭相关联。我们测试这一观点通过观察瞬态发射动力学的CdSe/CdS/ZnS半导体纳米晶体使用时间分辨光子计数。所观察到的衰变动力学的大小和强度的依赖性是不一致的，从俄歇过程的预期。此外，数据表明，在“关闭”状态下，量子点以三步过程循环：光激发，快速捕获和随后的缓慢非辐射衰变。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall
Unraveling Exciton Trap Dynamics and Nonradiative Loss Pathways in Quantum Dots via Atomistic Simulations
该研究构建原子级模型哈密顿量，模拟含单硫空位型空穴陷阱的 CdSe/CdS 量子点，揭示缺陷态、极化子位移与激子-声子耦合对辐射和非辐射通道平衡的调控机制。
2025-05-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Killing Auger recombination in nanostructures by carrier spin polarization
在半导体纳米结构中，非辐射俄歇复合由于边界的存在而增强，边界放松了动量守恒，从而消除了这些过程的阈值降低。我们提出了一种通过注入自旋极化载流子来降低俄歇复合率的方法。我们的方法被说明的例子中的量子阱，导带的自旋轨道耦合是可以忽略的相比，价带，因此空穴可以被认为是自旋非极化。俄歇复合的抑制因子由系统的二维特征确定，由电子的费米能和在生长方向上量子化的电子能级的分离的比率给出。我们的预测可以通过实验进行验证，我们讨论了它们对依赖于自旋极化电子注入的半导体激光器的影响。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Simulations of nonradiative processes in semiconductor nanocrystals
空间受限的半导体纳米晶体中载流子的动力学描述是现代计算科学面临的一个巨大挑战。这些NC通常包含数千个原子和数万个价电子，其在低激发能下具有离散谱，类似于原子和分子，其在较高能量下收敛到连续体体积极限。为分子开发的计算方法仅限于非常小的纳米团簇，并且由于NC中缺乏平移对称性，具有周期性边界条件的散装系统的方法不适合。这种观点的重点是我们最近的努力，在开发一个统一的原子模型的基础上的半经验赝势的方法，这是参数化的第一性原理计算和实验测量验证，描述两个主要的非辐射弛豫过程的量子限制激子：激子冷却和俄歇复合。我们专注于电子-空穴和激子-声子相互作用的描述在我们的方法和讨论的大小，形状和接口上的电子性质和动力学的II-VI和III-V半导体NC的作用。
2022-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of polarized photoluminescence of indirect band gap excitons in type-I quantum dots
该研究针对弱交换作用、长寿命的间接激子量子点，理论分析超精细作用、奥弗豪泽场涨落等对激子精细结构的影响，发现其共振光致发光偏振随外磁场的变化规律异于传统量子点。
2023-08-29 cond-mat.mes-hall
Luminescence from ZAIS quantum dots: radiative or nonradiative
量子点已经在半导体和生物技术行业中得到应用，提高了能源效率，颜色纯度和成像能力。然而，标准量子点依赖于重金属结构，这具有不期望的环境影响。因此，替代材料系统是期望的。一种策略是具有金属二硫属化物化学结构的ZnS-AgInS 2（ZAIS）量子点。与重金属量子点不同，这些纳米粒子即使在存在缺陷时也会发光，并且它们的发射波长可以通过改变相对成分来调节。过去的工作已经将这种发光的来源与缺陷辅助的跃迁复合过程联系起来，但确切的机制仍然不清楚。在这项工作中，我们研究了这种缺陷辅助过渡的物理通过系统地改变缺陷的浓度，通过一个简单的快速冷却的热退火过程，它提供了对纳米粒子的晶体无序的控制。使用紫外光电子能谱学和荧光测量的组合，获得有关的缺陷辅助过渡的性质的信息。与以前的工作相比，我们发现ZAIS量子点发光具有基于电子的而不是缺陷辅助的跃迁机制。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Transport of dipolar excitons in (Al,Ga)N/GaN quantum wells
我们研究了偶极间接激子沿极性（Al，Ga）N/GAN量子阱结构的生长平面的输运，通过空间和时间分辨的光致发光光谱。这些强无序量子阱中的输运是由偶极-偶极排斥激活的。后者诱导发射蓝移，随激子密度线性增加，而辐射复合率呈指数增加。在连续的局部激发下，我们测量到发射的连续红移，因为激子传播远离激发点。这种位移对应于激子密度的稳态梯度，在几十微米范围内测量。时间分辨的显微光致发光实验提供了偶极激子的复合和输运动力学的信息。通过求解非线性漂移扩散方程，我们解释了实验结果的集合。定量分析表明，在这样的结构中，激子的传播在10至20微米的规模主要是由扩散驱动，而不是由漂移，由于强烈的无序和非辐射缺陷的存在。二次激子的产生，最有可能是由强烈的较高能量的发光，引导沿样品平面，示出有助于激子发射图案的规模高达100微米。激子的传播长度是强烈的温度依赖性，发射被淬灭超过一个临界距离由非辐射复合。
2015-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Enhanced Magnetization by Defect-Assisted Exciton Recombination in Atomically Thin CrCl$_3$
本研究利用金刚石氮-空位中心量子传感结合激子泵浦，发现缺陷辅助俄歇复合可增强原子级薄CrCl₃的面内磁化，验证了缺陷工程调控二维磁体磁性的可行性，开辟了光致瞬态磁性研究新平台。
2024-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Single photon emission from droplet epitaxial quantum dots in the standard telecom window around a wavelength of 1.55 $μ$m
研究了InP（111）A衬底上液滴外延生长的通信波长InAs量子点的发光动力学。使用三元合金InAlGaAs作为阻挡材料导致在1.55 $μ$ m电信C波段的光子发射。在没有非辐射复合影响的情况下，理论上的带间跃迁强度很好地描述了发光衰减。强度自相关函数显示出清晰的反聚束光子统计。结果表明，我们的量子点是有用的单光子和量子纠缠光子对构建一个实用的源。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall
Stable self-charged perovskite quantum rods for liquid laser with near-zero threshold
通过态工程和Mn掺杂策略开发稳定自充电钙钛矿量子棒，将非辐射俄歇复合降低两个数量级，实现近零阈值（0.098）的液体激光器，创QD激光器最低阈值纪录。
2025-05-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Individual electron and hole localization in submonolayer InN quantum sheets embedded in GaN
我们研究了GAN（0001）中的InN量子层在连续波和脉冲激发下的变温光致发光谱。与量子片相关的发射带的峰值能量和线宽都表现出对温度的异常依赖性，表明载流子局域化。光致发光瞬态揭示了在低温下的幂律衰减，反映了重组的电子和空穴占据空间上分离的，个别的潜在的最小值，让人想起传统的（In，Ga）N（0001）量子阱表现出的随机合金的特征紊乱。在升高的温度下，载流子离域开始，并伴随着发射的热激活猝灭。我们归因于强的非辐射复合的GAN势垒中的扩展状态，并证实了我们的假设由一个简单的速率方程模型。
2016-07-19 cond-mat.mes-hall
Designing quantum dots for solotronics
Solotronics，基于孤立掺杂剂的光电子学，是一个新兴的研究和技术领域，达到了小型化的极限。它旨在利用嵌入半导体基质中的单个离子或缺陷的量子特性。如已经示出的，采用限制在量子点中的光生载流子，磁性离子的自旋的光学控制是可行的。非辐射复合被认为是一个严重的问题，限制了磁性离子量子点的发展。我们的光致发光的研究，到目前为止未开发的，个别的碲化镉点与单个钴离子和个别的CdSe点与单个锰离子显示，然而，即使在能量允许的情况下，单离子相关的非辐射复合是可以忽略不计的零维结构。这为广泛的甚至尚未考虑的系统打开了solotronics。基于我们的单自旋弛豫实验的结果和材料的趋势，我们确定最佳的磁性离子-量子点系统的单离子为基础的自旋存储器的实施。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetic modeling of the electric double layer at a dielectric plasma-solid interface
对于与介质表面接触的无碰撞等离子体，其中以单位概率电子和离子，分别被吸收和中和，从而将电子和空穴注入到导带和价带中，我们研究了电介质内的非辐射电子-空穴复合等离子体损耗的动力学。我们得到一个自洽嵌入的双电层，合并与准中性，无场区域内的等离子体和固体。在描述了用于求解两组玻尔兹曼方程的数值方案之后，一组用于等离子体的电子和离子，一组用于固体的电子和空穴，这一传输问题引起，我们提出了p掺杂电介质的数值结果。除了潜在的，密度，和通量分布，等离子体引起的电子和空穴分布函数的变化进行了讨论，从微观上看，在电介质内的等离子体损耗出现。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Dislocation-induced structural and luminescence degradation in InAs quantum dot emitters on silicon
本文通过时间分辨阴极荧光等手段，系统揭示了硅基 InAs 量子点中位错对载流子寿命、发光均匀性及生长形貌的多重退化机制，为硅光子集成光源开发提供关键依据。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon-mediated photoluminescence boost in graphene-covered CsPbBr$_3$ quantum dots
研究石墨烯覆盖CsPbBr$_3$量子点的光致发光增强机制，发现界面势垒与缺陷钝化抑制非辐射复合，且n型掺杂石墨烯的等离激元与激子共振耦合实现超亮发射，为高效光电器件设计提供新途径。
2024-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Assessment of AlGaN/AlN superlattices on GaN nanowires as active region of electron-pumped ultraviolet sources
在本文中，我们描述了400 nm长（88周期）的AlxGa 1-xN/AlN（0 < x < 0.1）量子点超晶格的设计和表征自组装GAN纳米线上的电子泵紫外光源的应用。纳米线上的GAN/AlN超晶格的光学性能进行了比较，与平面GAN/AlN超晶格的发射体GAN衬底上沿N极性和金属极性晶轴具有相同的周期性和厚度。纳米线样品是不太敏感的非辐射复合比平面层，达到内部量子效率（IQE）在室温下超过60%，即使在低注入条件下。IQE在更高的激发功率密度下保持稳定，最高可达50 kW/cm 2。我们证明，纳米线超晶格是足够长的收集电子-空穴对所产生的电子束与加速电压VA = 5千伏。在这样的VA下，从纳米线系综发射的光在恒定电子束激发下不显示任何猝灭的迹象（在分钟尺度上针对约8 kW/cm 2的激发功率密度进行测试）。改变点/势垒厚度比和点中的Al含量，纳米线的峰值发射可以在340至258 nm的范围内调谐。关键词：GAN，氮化铝，纳米线，紫外线
2019-11-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
