Influence of the magnetopolaron effect on light reflection and absorption by a wide semiconductor quantum well
计算了半导体量子阱（QW）的光反射和吸收光谱，其宽度与激发辐射的光波长相当。被认为是一个共振与两个密切的位置激发水平。如果量子阱处于垂直于量子阱平面的量子化磁场中，则这些能级可以由于磁极化子效应引起的电子-空穴对（EHP）的能级分裂而出现。结果表明，不同于窄量子阱的情况下，光的反射和吸收依赖于量子阱的宽度$d$。该理论适用于电子激发的辐射和非辐射加宽的任何比例。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall
Nonanalytic enhancement of the charge transfer from adatom to one-dimensional semiconductor superlattice and optical absorption spectrum
从理论上分析了一维量子点阵列中从吸附原子到半导体衬底的电荷转移。由于范霍夫奇异性的电子态密度在带边，电荷转移衰减率增强非解析的耦合常数$g$作为$g^{4/3}$。计算了吸附原子芯能级电子电离到导带的光吸收谱。吸附原子局域态时间演化的可逆非马尔可夫过程和不可逆马尔可夫过程分别通过分支点和极点贡献在吸收光谱中表现出来。
2006-01-20 cond-mat.mes-hall
Principals of the theory of light reflection and absorption by low-dimensional semiconductor objects in quantizing magnetic fields at monochromatic and pulse excitations
发展了低维半导体物体（量子阱、线和点）在单色和脉冲照射以及任何形式的光脉冲下的光反射和吸收理论的基础。半导体物体可以放置在静止的量化磁场中。作为一个例子的情况下，正常的光入射到量子阱表面被认为是。量子阱的宽度可以与光波长相当，并且电子激发的能级的数量是任意的。对于电场的傅立叶分量，得到了积分方程（类似于戴森方程）和该方程在某些个别情况下的解。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall
Optical absorption of semiconductor 2D Majorana nanowires
计算了平面二维Majorana纳米线的光吸收截面。光是用偶极近似来描述的。我们讨论了近零能量模式的截面上的特征。横向极化的低能量峰，在纵向的缺席，揭示了马约拉纳状态的存在。该峰值相对于水平职业的热拖尾是稳健的。我们考虑的影响，光学掩模隐藏部分纳米线的光。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference Control of Photocurrents in Semiconductors by Nonlinear Optical Absorption Processes
我们报告实验证明量子干涉控制（QuIC）的基础上两个非线性光学吸收过程的半导体。我们使用两束频率为$ω$和$3ω/2$的光束入射到AlGaAs上，并测量由于2-和3-光子吸收过程之间的干涉引起的注入电流。我们分析了注入电流对入射场强度和相位的依赖关系。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain Influence on Optical Absorption of Giant Semiconductor Colloidal Quantum Dots
采用线性连续介质弹性力学方法模拟了球对称核壳结构的晶格失配应变场。分析了应变对核/壳/壳型大尺寸球形半导体量子点的能量结构和线性光吸收的影响。发现由涂层引起的光激发载流子的局域化在解释大的CdSe/CdS/ZnS和ZnTe/ZnSe/ZnS量子点的光学稳定性中起着重要作用。
2014-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Fine structure of the exciton absorption in semiconductor superlattices in crossed electric and magnetic fields
本文用解析法确定了半导体超晶格在电场和磁场交叉作用下的激子吸收系数，其中磁场平行于超晶格轴，电场垂直于超晶格轴。我们的研究适用于磁长度的情况下，而远小于激子玻尔半径，大大超过超晶格周期。超晶格中的光吸收表现出与激子束缚态序列相关的光谱精细结构，激子束缚态的能量与磁场中载流子的朗道能量相邻。我们研究了外场和质心激子运动对精细结构峰位和振子强度的影响。特别是，我们发现，反转的外部场的取向和平面内的总激子动量显着影响的吸收光谱。讨论了实验观测激子吸收的条件。
2018-10-25 cond-mat.mes-hall
Near Unity Absorption in Van der Waals Semiconductors for Ultrathin Optoelectronics
我们证明了近统一，宽带吸收光电子器件使用亚15 nm厚的过渡金属二硫属化物（TMDC）的钼和钨作为范德华半导体有源层。具体来说，我们报告说，近1光吸收是可能的极薄（< 15 nm）的范德华半导体结构耦合到强阻尼的光学模式的半导体/金属异质结构。我们进一步利用这些高吸收异质结制作肖特基结器件，并表征其光电性能。我们的工作解决了一个关键的标准，使TMDC作为潜在的候选人，以实现高的光电效率。
2016-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The optical absorption in indirect semiconductor to semimetal PtSe2 arises from direct transitions
该研究通过定量比较实验与DFT模拟，证明PtSe2的光吸收源于直接跃迁，而非间接跃迁，并揭示了半导体到半金属转变及堆叠和激子的影响。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Far-infrared absorption of self-assembled semiconductor rings
我们报道了磁场中自组装量子环的远红外光谱实验的理论描述[A. Lorke等人，物理修订版信函84，2223（2000）]，其首次解释了实验共振的全部集合。在我们的计算中，我们使用一个三维有效质量模型与现实的有限阶状禁闭潜力，包括应变和库仑效应。我们假设一个双峰分布的环的大小。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall
Population Dynamics and the Optical Absorption in Hybrid Metal Nanoparticle - Semiconductor Quantum dot Nanosystem
从理论上研究了金属纳米粒子（MNP）和半导体量子点（SQD）组成的混合纳米系统的粒子数动力学和吸收光谱。我们研究了激子-等离子体激元耦合对纳米结构的粒子数动力学和吸收特性的影响。我们的研究结果表明，由于激子-等离子体激元耦合，杂化纳米系统的非线性光学响应可以大大增强或降低。所得结果可能在光开关等纳米光学器件和单光子晶体管等量子器件中具有潜在的应用价值。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Multi-phonon-assisted absorption and emission in semiconductors and its potential for laser refrigeration
多年来，半导体的激光冷却一直是一个难以实现的目标，尽管冷却窄间隙半导体如GaAs的尝试尚未成功，但最近，在更宽间隙CdS中已经实现了净冷却。这就提出了一个问题，即具有较高声子能量和较强电子-声子耦合的较宽禁带半导体是否更适合于激光冷却。在这项工作中，我们开发了一个简单的理论声子辅助吸收和光致发光的半导体，涉及一个以上的声子和使用检查宽禁带材料，如GAN和CdS，并将它们与GaAs。结果表明，虽然GAN和CdS中强的电子-声子耦合确实改善了激光冷却的前景，但GAN中大的声子能量可能是一个限制，这使得CdS更有希望用于激光冷却。
2014-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Role of spin-orbit coupling in the far infrared absorption of lateral semiconductor dots
我们研究了二维半导体点的自旋-垂直耦合对远红外吸收的影响。通过改变Dresselhaus项的强度，在非相互作用模型中预测了通过改变点宽度、Kohn峰的独特分裂以及额外的低能模式在实验中可行的机制。每个模式都有一个空间分布的电荷，垂直和面内自旋密度，以一种特殊的方式与外部场的频率和极化相关。我们研究了这些功能对电子-电子相互作用的鲁棒性，以及相互作用引起的额外特性的外观。
2002-04-11 cond-mat.mes-hall
Influence of Boundary Structure on a Light Absorption in Semiconductors
提出了适用于晶体对称性差别较大的半导体接触的包络波函数的唯象边界条件。结果表明，边界条件是由实值的数量，这是独立的电子能量。这些参数的数量取决于边界材料的对称性以及边界本身的对称性。提出的边界条件被用于间接带隙半导体表面的光吸收的调查。结果表明，动量不守恒的电子跃迁可能导致吸收增强。对于尺寸约为50 μ m的小微晶尤其如此，并且其中表面原子的份额足够大。研究了晶体尺寸和界面结构对吸收的影响。
1997-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bidirectional photon extraction from an epitaxially grown semiconductor quantum dot sandwiched by single mode optical fibers
实验研究了基于光纤的纳米发射器的双向光子提取和两个单模光纤输出端之间的光子反聚束行为。包含InAs量子点（QD）的外延层的薄片通过与单模光纤（SMF）贴片电缆的边缘面的两侧机械地固定。来自单个量子点的发射光子通过SMF直接从两侧取出。利用超导单光子探测器（SSPD）和时间-振幅转换器（TAC）进行的二阶光子相关测量中的非经典反聚束效应证实了两个SMF输出之间的单光子发射。这种结构简单的无光机干涉的单光子发射器具有稳定性好、制作成本低的优点。
2012-10-14 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic waves reflection, transmission and absorption by graphene - magnetic semiconductor - graphene sandwich-structure in magnetic field: Faraday geometry
从理论上研究了石墨烯-磁性半导体-石墨烯多层结构的电动力学性质。分析了石墨烯-半无限磁性半导体和石墨烯-磁性半导体-石墨烯多层结构中石墨烯层对电磁波传播的影响。计算了这种结构对电磁波的反射率、透射率和吸收率随频率和场的变化关系。分析了结构厚度的尺寸效应。已经显示了通过外部磁场有效控制石墨烯-磁性半导体-石墨烯三明治结构的电动力学性质的可能性。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum-correlated two-photon transitions to excitons in semiconductor quantum wells
研究了半导体量子阱中激子双光子的量子关联（纠缠）对激子双光子吸收的影响。我们发现，纠缠光子吸收可以显示非常不寻常的功能，这取决于时空偏振双光子参数和吸收态密度的束缚激子态以及未绑定的电子-空穴对。我们报告的双光子纠缠之间的连接，量化的施密特数，和吸收的半导体量子阱。比较了频率反关联、非纠缠和频率关联的双光子吸收。我们发现，激子振子的强度大大增加时，光子几乎同时到达纠缠态。当窄半导体量子阱被用作双光子吸收体时，双光子吸收成为研究光子量子关联的高灵敏探针。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Many-body correlations brought to light in absorption spectra of diluted magnetic semiconductors
稀磁半导体是众所周知的表现出强相关性的材料，其通常表现在载体介导的磁有序中。在这个快速通信，我们表明，激子和磁性杂质在这些材料之间的相互作用甚至是强大到足以导致显着偏离裸激子图片在量子阱纳米结构的线性吸收光谱。据发现，激子-杂质的相关性诱导的特征指纹的形式的一个额外的功能接近激子共振结合的主激子线的移位高达几毫电子伏。我们追溯这些功能的形式的自能和证明，每个激子的平均相关能的可靠值可以直接从光谱中提取。由于我们的研究结果的唯一要求是足够强的相关性，结果可以推广到其他强相关系统。
2018-10-02 cond-mat.mes-hall
Higher-order contributions and non-perturbative effects in the non-degenerate nonlinear optical absorption of direct-gap semiconductors
本文利用包含带内和带间激发的两带模型的半导体Bloch方程，研究了直接带隙半导体对单个和多个光脉冲的非线性吸收。对于一个一致的分析的贡献，吸收起源于带间极化和带内电流需要包括在内。在布洛赫方程方法中，这些贡献以及不同的激发途径在带间和带内激发的序列方面可以分别进行评估，这允许进行透明的分析，识别主导项，并分析它们对激发条件的依赖性。在微扰制度下，我们获得了连续波激发下的多光子吸收系数的解析表达式。这些结果表明，同意短脉冲和/或有限的退相和弛豫时间的数值结果，我们证实了先前预测的强增强的双光子吸收的非简并条件脉冲激发。我们讨论了光的频率，初始带人口，和脉冲之间的时间延迟的依赖关系。非简并激发的双光子吸收系数的频率依赖性在三阶微扰评估。高阶贡献的光吸收包括三光子和四光子吸收，并显示出丰富的频率依赖性，包括负区域和色散线形。布洛赫方程的非微扰解表明，在泵浦-探测装置中，对于单个入射脉冲，强度依赖的光吸收具有强烈的非单调行为。
2018-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon-assisted two-photon absorption in a semiconductor quantum dot -- metallic nanoshell composite
光子吸收具有许多实际应用的潜力。我们从理论上研究了半导体量子点-金属纳米壳复合材料在共振连续波激发下这种现象的发生。该系统中的双光子吸收可以以两种方式发生：非相干-由于连续的基态到一个激子到双激子跃迁，以及相干-由于相干双光子过程，涉及量子点中的直接基态到双激子跃迁。在量子点附近的纳米壳层的存在引起两个主要效应：（i）-所施加的场振幅的重正化和（ii）-量子点的共振频率和辐射弛豫速率的重正化，两者都取决于量子点能级的布居。我们表明，在微扰制度，当激子能级只有轻微的人口，这些因素中的每一个可能会引起抑制或增强的双光子吸收。两者的复杂相互作用决定了最终的效果。超出微扰制度，它被发现，双光子吸收经历了剧烈的增强，这发生独立的类型的激发，无论是到单激子共振或到双光子共振。从两种纳米颗粒之间的耦合中出现的复合材料的双光子吸收的其他特征是双稳态和自振荡。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall
Absorption and wavepackets in optically excited semiconductor superlattices driven by dc-ac fields
在一维紧束缚能带和在位Coloumbic相互作用近似下，利用半导体Bloch方程，研究了光激发半导体超晶格在dc-ac电场驱动下的吸收谱和相干波包的时间演化.的dc-Stark外部交流频率的比率，以及交流斯塔克外部交流频率的主导作用，强调。如果前者是整数${\cal N}$，则在一个斯塔克频率内也存在${\cal N}$谐波，而分数情况导致激子分数梯的形成。后者的比例决定了波包的大小和轮廓。在没有激子相互作用的情况下，它控制了一个周期内达到的最大尺寸波包，而相互作用产生了很强的各向异性，并倾向于减轻动态波包本地化。
2001-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor solar superabsorber
了解半导体材料通过光捕获最大限度地增强太阳能吸收，有望开发出负担得起的太阳能电池。然而，传统的朗伯极限仅适用于具有弱吸收的理想化材料系统，并且由于这些材料的大量吸收而不能适用于太阳能电池中使用的典型半导体材料。本文从理论上论证了半导体材料的最大太阳吸收增强效应，并阐明了光捕获结构接近理论最大值的一般设计原则。通过遵循这些原理，我们设计了一种实用的光捕获结构，该结构可以使半导体材料的半导体层（例如，10 nm厚的a-Si）在带隙以上吸收> 90%的太阳光。该设计具有比文献中任何现有的太阳光捕获设计小一个数量级的活性材料。这项工作指向最终太阳光捕获技术的发展。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
There's Plenty of Surface at the Bottom: Surface Chemistry Enhances Light Absorption by Colloidal Semiconductor Nanocrystals
费曼的说法被用来强调表面和界面在纳米尺度上的内在相关性。在这里，胶体无机半导体纳米晶体的光吸收的表面化学的显着影响进行了讨论和演示一般。胶体金属硫族化合物量子点（QD）表面的化学物种（配体）被证明可以诱导宽带吸收增强和带隙减小。一个全面的库的硫族醇（ate）配体被利用来推断表面化学对量子点的光吸收性能的作用：配体硫族键合原子主要决定带隙减少，与np占据轨道贡献的价带边缘，并介导宽带吸收增强，促进共轭的配体侧基，进一步贡献从电子供体取代基。这些发现指向描述的胶体量子点，可以设想配位体作为整体量子点电子结构的一部分，超出了常见的模型，从类比与核心/壳异质结构描绘配位体作为仅仅扰动的核心属性。
2018-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Wigner-Weyl description of light absorption in disordered semiconductor alloys using the localization landscape theory
半导体中无序的存在可以极大地改变它们的物理特性。然而，忠实地解释它的模型仍然很少，而且计算效率低下。我们提出了一个数学和计算模型，能够模拟的光电响应的半导体合金的几十个纳米的边长，而在同一时间占的量子局域化效应引起的组成混乱在纳米尺度上。该模型是基于Wigner-Weyl分析的电子和空穴本征态的结构在相空间中的本地化景观理论成为可能。在对基于本征态的一维和二维计算进行验证后，我们的模型被应用于不同成分的3D InGaN合金中的光吸收的计算。我们得到的详细结构的吸收尾部低于平均带隙和Urbach能量的所有模拟组合物。此外，Wigner-Weyl形式主义允许我们定义和计算所有频率下有效局部吸收功率的3D映射。最后，所提出的方法开辟了将这种方法推广到所有的能量交换过程，如在现实设备中的辐射和非辐射复合。
2022-04-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interband Light Absorption at a Rough Interface
分析了间接带隙和直接禁带半导体的边界光吸收。结果表明，在多孔和微晶半导体中，由于界面处电子动量不守恒的可能性，吸收的增强是本质上的。这种效应在粗糙边界处由于界面原子份额的增大而更加明显。
1999-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band bending profile and band offset extraction at semiconductor-metal interfaces
半导体-金属界面的能带排列在现代电子学中起着至关重要的作用，但仍然难以理论预测和实验测量。对于具有强能带弯曲的界面，一个主要的困难来自于内建势，它导致光谱测量中的带谱展宽和移动。在这项工作中，我们提出了一种方法来解决的带对齐的掩埋半导体金属接口使用芯级光电子能谱和自洽电子结构模拟。作为一个证明的原则，我们应用该方法的清洁原位生长的InAs（100）/Al界面，一个系统具有强大的内置带弯曲。由于高信噪比的核心水平的光谱所提出的方法可以使用在以前无法访问的超导体-金属界面，并支持有针对性的设计的新型混合设备，并形成一个接口参数数据库的基础，指定的超导体-金属系统的合成过程。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Semiconductor nanowire metamaterial for broadband near-unity absorption
红外半导体近一吸收体的实现将为传感、健康、成像和量子信息科学中的应用提供新的能力，特别是在需要便携性的地方。通常，市售的便携式红外单光子探测器由体半导体制成，效率远低于1。在这里，我们设计了一种新型的半导体纳米线超材料，并表明，通过仔细安排InGaAs纳米线阵列，并通过控制它们的形状，我们表现出在室温下的近单位吸收效率。我们的实验表明，在前所未有的波长范围从900 nm到1500 nm的平均测量效率为93%（模拟平均效率为97%）。我们进一步表明，近单位吸收的结果从集体响应的纳米线超材料，起源于耦合到泄漏谐振波导和横模。这些耦合机制导致光从顶部直接吸收，并且当光从一个纳米线散射到相邻纳米线时间接吸收。这项工作可能导致新一代量子探测器的开发，其在红外线中具有前所未有的宽带近单位吸收，同时在室温附近工作，适用于更广泛的应用。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Spin extraction theory and its relevance to spintronics
电子从半导体到铁磁体的引出以及反向注入的情况都可以用散射理论来表述。然而，在散射理论中必须考虑到在半导体侧掺杂引起的界面处的束缚态的存在。包含的界面状态产生的自旋成像测量的最近结果的解释，这与目前的理解自旋提取。提取理论的自旋电子学的重要性说明了一个自旋开关的应用。
2006-11-09 cond-mat.mes-hall
Probing the semiconductor to semimetal transition in InAs/GaSb double quantum wells by magneto-infrared spectroscopy
我们用磁红外光谱研究了InAs/GaSb双量子阱从正常态到反转态的半导体到半金属的转变。我们发现，由于我们的样品的低载流子密度（接近本征极限），磁吸收谱从一个单一的回旋共振峰在正常状态下的多个吸收峰的反转状态下，具有明显的磁场依赖性。使用八带Pidgeon-Brown模型，我们解释了在我们的实验中观察到的所有主要吸收峰。我们证明了半导体到半金属的转变可以通过控制量子限制、应变和磁场来实现。我们的工作铺平了道路的最佳InAs/GaSb结构的能带工程实现新的拓扑状态，以及在太赫兹制度的设备应用。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall
Many-body theory of optical absorption in doped two-dimensional semiconductors
本文用多体方法研究了电子掺杂二维半导体的吸收光谱。光吸收模型的多体散射哈密顿描述了一个激子浸没在费米海。电子和激子之间的相互作用近似由一个有效的散射势，并通过求解激子格林函数计算光谱。从这个方法，一个trion态可以被指定为一个电子-激子散射过程的束缚态，并在光谱中观察到的掺杂依赖的现象可以归因于与费米海的相互作用引起的几个多体效应。当多体散射哈密顿量不能精确求解时，我们将问题归结为两种极限可解的情形。第一种方法通过电子和激子之间的简单散射过程近似完整的多体问题，通过求解Bethe-Salpeter方程（BSE）获得自能。另一种方法假设激子的质量无限大，使得多体散射哈密顿量简化为Mahan-Nozieres-De Dominant（MND）模型。激子格林函数可以通过行列式公式精确地数值求解，并且光谱显示出高掺杂密度下费米边奇异性的特征。通过这两种近似方法模拟激子和trion线型的完全掺杂依赖性和温度依赖性，结果相互比较和实验预期。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall
Observation of suppressed terahertz absorption in photoexcited graphene
当光被半导体吸收时，由于带内跃迁，光激发的载流子增强了对远红外辐射的吸收。我们在单层石墨烯中观察到相反的行为，石墨烯是一种具有线性色散的零能隙半导体。通过使用时域太赫兹（THz）光谱结合光泵浦激发，我们观察到光激发石墨烯的太赫兹辐射的吸收减少。测得的微分电导率的光谱形状表现出非德鲁德行为。我们讨论了几种可能的机制，有助于观察到的低频非平衡光学响应的石墨烯。
2013-03-30 cond-mat.mes-hall
Theoretical backgrounds of nonlinear THz spectroscopy of semiconductor superlattices
我们考虑在探测和泵浦场的相称频率的最一般情况下，在双色电场作用下，半导体超晶格的单个微带中的太赫兹吸收和增益。利用玻尔兹曼输运方程的精确解，我们表明，在小信号限制的吸收公式总是包含两个不同的条款有关的参数和非相干相互作用的微带电子与交变泵场。这为在不切换到负微分电导状态的情况下控制THz增益提供了理论背景。出于教学的原因，我们详细介绍了公式的推导。
2008-11-10 cond-mat.mes-hall
Dark trions govern the temperature-dependent optical absorption and emission of doped atomically thin semiconductors
我们在hBN封装的WSe $_2$、WS $_2$、MoSe $_2$和MoS $_2$单层中根据温度进行trions的吸收和光致发光光谱。考虑到明亮和黑暗trions的费米-狄拉克分布，W-和Mo-基材料的不同趋势被很好地再现。在WSe $_2$和WS $_2$中发现了一个暗的三重子，$\rm{X_D^-}$ 19 meV $\textit{below}$是最低亮的三重子，$\rm{X}_1^-$.在MoSe $_2$中，$\rm{X_D^-}$位于6 meV $\textit{above}$ $\rm{X}_1^-$处，而在MoS $_2$中，$\rm{X_D^-}$和$\rm{X}_1^-$几乎重合.我们的结果与GW-BSE $\textit{ab-initio}$的计算结果一致，并定量地解释了掺杂单分子膜的光学响应随温度的变化。
2020-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable hot electron extraction in a two-dimensional semiconductor heterojunction
本文通过瞬态反射光谱研究MoSe2/hBN/WS2异质结，发现栅极静电掺杂电子可将热电子提取密度提升数十倍，为热载流子太阳能电池设计提供新策略。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cyclotron resonance and inelastic light scattering in semiconductor quantum dots
综述了半导体量子点中光的红外吸收和非弹性（拉曼）光的散射的一组理论结果。当它是可能的，与最近的实验结果的定性比较。
2004-06-01 cond-mat.mes-hall
Ultrathin Semiconductor Perfect Light Absorbers with High Spectral, Polarization, and Angle Selectivity for Arbitrary Wavelengths
在光子晶体材料中实现完美的光吸收有望发展出奇异的光子器件。在这里，我们展示了新的策略，可以提供合理设计的能力，半导体的厚度< λ/10~λ/5）的半导体完美的吸收器的任意波长，包括那些在半导体的本征吸收是弱的，例如Si的近红外波长。这与现有的研究形成鲜明对比，这些研究主要集中在金属材料或高吸收半导体上。我们的设计策略是建立在一个直观的模型，耦合漏模理论，我们最近开发的，可以把完美的吸收器的设计漏模的设计。所设计的吸收体具有显著的吸收增强效果、尺寸小型化以及对入射光的波长、偏振态和角度的高度选择性。它可以实现柔性、重量轻、高性能、成本有效和多功能的光电子器件的开发，这些是目前光吸收器难以实现的。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonequilibrium Green's function theory of coherent excitonic effects in the photocurrent response of semiconductor nanostructures
理论上描述了激子对半导体纳米结构中吸收和光电流产生的贡献，并使用稳态非平衡格林函数理论进行了数值模拟。在第一种方法中，包括库仑校正的相干带间极化从Bethe-Salpeter型方程确定的等时间带间单粒子载流子格林函数。通过导出相应的电子-光子自能修正，在相同的近似水平上考虑了激子吸收对光电流产生的影响。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hot carrier extraction from 2D semiconductor photoelectrodes
该研究结合光电化学与原位瞬态吸收光谱，在单层MoS2概念验证太阳能电池中实现<50 fs热激子及自由载流子提取，并揭示界面电子耦合机制。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Many-Body Theory of Trion Absorption Features in Two-Dimensional Semiconductors
最近的光学研究表明，单层过渡金属十硫属化物的激子吸收特性分裂成两个广泛分离的峰值在有限的载流子密度。额外的峰通常归因于三电子的存在，即两个电子和一个空穴或一个电子和两个空穴的束缚态。在这里，我们认为，在密度范围内的trion峰是很好地解决，它不能被解释为弱耦合三体系统，而适当的图片，而不是一个在其中的激子穿着与费米海的过剩载流子的相互作用。这种耦合将激子光谱分成较低能量的吸引激子-极化子分支（通常被识别为三子分支）和较高能量的排斥激子-极化子分支（通常被识别为激子分支）。我们计算了电导率的频率和掺杂依赖性，发现：（i）分裂随过量准粒子的费米能线性变化;（ii）在高载流子密度下，三电子峰占主导地位;（iii）三电子峰宽远小于激子峰宽。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好。
2016-12-16 cond-mat.mes-hall
Landau-quantized excitonic absorption and luminescence in a monolayer valley semiconductor
我们研究了单层WSe $_2$在磁场作用下的朗道量子化激子吸收和发光。我们观察到门依赖的量子振荡的亮激子和trions（或激子极化子）以及暗trions和它们的声子副本。我们的研究结果揭示了自旋和谷极化朗道能级（LL）与填充因子$n = +0, +1$在底部导带和$n = -0$ $-6$在顶部价带，包括贝里曲率诱导的$n = \pm0$大质量狄拉克费米子的LL。LL填充产生周期性的激子能量漂移的平台，伴随着激子吸收的宽度和幅度的急剧振荡。这种奇特的激子行为可以通过半经验计算来模拟。实验推导的导带和价带的g因子（g ~ 2.5和g ~ 15）分别超过了单粒子模型的预测值（g = 1.5和5.5）。这种g因子的增强意味着门控单层WSe $_2$中存在强的多体相互作用。朗道量子化、激子效应和多体相互作用之间的复杂相互作用使得单层WSe $_2$成为探索新的关联量子现象的一个有前途的平台。
2020-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical spectra in a diluted magnetic semiconductor multilayer
利用相干势近似和紧束缚模型研究了顺磁温度下半导体合金多层膜中磁性杂质随浓度$x$的随机分布效应。计算了磁性离子上载流子自旋和局域自旋矩之间的弱交换作用和强交换作用下电子态和光吸收谱随$x$的变化。我们发现，由于量子尺寸效应，态密度和光吸收具有很强的层依赖性。由于磁性离子的自旋涨落使电子光谱和光学光谱展宽，在强交换作用的情况下，两个光谱中都出现了能隙。此外，内层在系统的光吸收中显示出更高的贡献。研究结果对磁光器件在顺磁温度下的应用有一定的参考价值。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Efficiency of Intermediate-Band Semiconductor Solar Cells Embedded with Quantum Dot Superlattices
Yerevan State University（埃里温国立大学）；University of Iceland（冰岛大学）
该研究通过多尺度方法结合理论计算、实验数据和计算模型，优化量子点超晶格结构，提升中间带太阳能电池效率至13.3%。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall
Torsion-controlled spin transport and tunable intersubband absorption in a screw-dislocated semiconductor nanowire
Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）
基于有效质量理论，研究含均匀螺旋位错扭转的有限半导体纳米线中自旋分辨输运和子带间光吸收，揭示自旋选择扭转区间及其与塞曼分裂的线性关系，并考虑有限尺寸效应。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Effect of fermion indistinguishability on optical absorption of doped two-dimensional semiconductors
研究了掺杂二维半导体在自旋谷极化极限下的光吸收谱。在这种配置中，费米海中的载流子与形成激子的两个载流子之一是不可区分的。最值得注意的是，这种不可逆性要求三体三振子态具有p波对称性。为了探索这一后果，我们评估系统的光学性质内的极化子的描述，它可以插入从低密度限制-其中相关的激发是少体束缚态-更高密度的多体状态。在参数制度的trion是绑定的，我们证明了光谱的特点是由一个有吸引力的准粒子分支，排斥性的分支，和多体连续，我们评估相应的能量和光谱权重的掺杂依赖。特别是，在低掺杂，我们发现的吸引力分支的振子强度的比例与费米能量的平方作为一个结果的trion的p波对称性。当密度增加时，我们发现排斥和吸引分支都发生蓝移，并且与这些分支相关的状态的轨道特征发生交换。我们比较我们的结果与以前的调查的情况下，费米海涉及的载流子区别于激子，其中trion基态是s波。
2021-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Approaching the absorption limit with monolayer semiconductor superlattices
本文通过将WS₂单层人工堆叠为超晶格，比较三种间隔层策略，将峰值吸收率从单层16%提升至四层超晶格36%透射对比度，证明单层超晶格是增强光-物质耦合和纳米光子器件的有效平台。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photon Bell-State Analysis Based on Semiconductor-Superconductor Structures
我们提出了一个紧凑和高效的方案，完整的贝尔态分析使用的超导邻近区的半导体雪崩光电二极管的双光子吸收。单光子跃迁到导带中超导的基于库珀对的凝聚体是被禁止的，而双光子跃迁是允许的，并且被超导性强烈增强。这种基于库珀对的双光子吸收导致了对特定纠缠态的强探测偏好。我们的分析表明，所需的贝尔状态的高检测纯度与可忽略不计的错误检测概率。理论上证明的概念可以为先进的量子信息方案的实际实现铺平道路。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Optical nonlinearity due to intersubband transitions in semiconductor quantum wells
我们计算了子带间跃迁对三阶非线性光学极化率的贡献，非共振和共振三次谐波的$χ^{(3)}(ω,ω,ω)$以及非线性折射和吸收的$χ^{(3)}(ω,-ω,ω)$.作为例子，我们考虑InAs/AlSb和GaAs/GaAlAs量子阱。有限的势垒高度，能带nonparabolicity，和高载流子浓度的影响。结果表明，量子限制，而不是带的非抛物性，是负责高值的非共振$χ^{(3)}_{zzzz}$。对于入射波长在10.6 $μ$ m附近的三次谐波产生和双光子吸收，获得了非常高的$χ^{(3)}_{zzzz}$值。强度依赖性的折射率和吸收系数也讨论了强度远高于饱和强度。有效介质理论被用来考虑集体效应。
1999-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structural studies of the silica sol-gel glasses doped with copper selenide nanoparticles with plasmonic resonance absorption
工作背景：半导体掺杂玻璃经过多年的积极处理，并继续受到极大的关注，因为挑战各种化学性质的纳米半导体的特性。铜硫族化合物已经发现了与主要半导体纳米颗粒特定的量子限制效应一致的等离子体特性。目的：本工作的目的是研究具有硒化铜纳米颗粒的溶胶-凝胶衍生的二氧化硅玻璃的结构和光学特征，其在近红外范围内表现出等离子体光吸收的外观。方法：所研究的样品是通过一种新颖的溶胶-凝胶技术制备的，该技术实现了硒化铜的同时合成和介孔二氧化硅的烧结。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和光学吸收光谱对硒化铜玻璃进行了表征。结果：用XRD和TEM技术证实了纳米Cu 2-xSe颗粒的形成，其尺寸范围为100-150 nm。其主要光学性质由可见光和近红外波段的特征吸收来表征。在2.10-2.36 eV范围内评价了直接跃迁的Eg。纳米颗粒中的等离子体共振由于载流子浓度增加而起源于具有可变化学计量比的Cu 2-xSe纳米颗粒的固有缺陷。在合成过程中，可以通过Cu/Se比来控制其能量。
2022-11-25 cond-mat.mes-hall
Unlocking the electronic, optical and transport properties of semiconductor coupled quantum dots using first principles methods
半导体耦合量子点提供了一个独特的机会，调整带隙的定制带偏置，使它们成为光伏和其他应用的理想选择。在这里，我们已经研究了稳定性，带隙，带偏移的趋势，和光学性质的一系列耦合量子点组成的II-VI族半导体使用混合功能的方法。我们已经展示了量子限制和界面应变如何在纳米尺度上显著影响这些异质结构的带隙和带偏移。我们表明，从我们的第一性原理电子结构计算得到的能带偏移的趋势与平均静电势的方法得到的一致。结果发现，一个共同的阴离子规则带偏移遵循这些异质结构在纳米尺度。此外，这些耦合的量子点的计算的光学吸收光谱显示，吸收峰位于紫外（UV）区域，而吸收边是在可见光区域。除了电子和光学性质，我们还探讨了两个代表性的耦合量子点的输运性质，无论是具有共同的阳离子或共同的阴离子，这揭示了不对称的性质，在电流-电压特性。因此，这些半导体耦合量子点可用于光伏、发光二极管和光电器件。
2022-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Drude Optical Conductivity of (III,Mn)V Ferromagnetic Semiconductors
我们提出了一个数值模型研究的零温红外光学性质的（III，Mn）V稀磁半导体。我们的计算表明，在模拟这些材料的同时，治疗障碍和相互作用的影响的重要性。我们发现，电导率没有明确的德鲁德峰，它有一个加宽的带间峰附近的220 meV，和振荡器的重量转移到更高的频率由更强的无序。这些结果与最近的薄膜吸收测量结果定性一致。我们使用我们的数值研究结果来讨论使用的F-总和规则的集成光学吸收数据进行评估，准确的载流子密度估计。
2002-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Degenerate Two-Photon Absorption in ZnSe: Experiment and Theory
我们从实验和理论上研究了典型半导体ZnSe的非简并双光子吸收系数$β(ω_1,ω_2)$。特别是，我们提供了一个全面的数据集上的依赖$β(ω_1,ω_2)$的非简并参数$ω_1/ω_2$与总频率和$ω_1+ω_2$保持不变。我们发现随着$ω_1/ω_2$的增加，双光子吸收强度显著增加。此外，不同的晶体取向和极化配置进行了研究。通过求解长度规范下包含带内和带间激发的多带半导体布洛赫方程，对非线性光学响应进行了理论分析。能带结构和矩阵元采用八带k.p模型。仿真结果与实验结果吻合较好。
2021-08-11 cond-mat.mes-hall
Beer's law in semiconductor quantum dots
研究了相干线性光波在半导体量子点系综中的传播。结果表明，量子点跃迁偶极矩的分布显著地改变了量子点系综的偏振态和Beer吸收长度。给出了这些量的显式解析表达式。
2010-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical properties of coupled metal-semiconductor and metal-molecule nanocrystal complexes: the role of multipole effects
我们从理论上研究了光偶极子（半导体量子点或分子）与金属纳米颗粒之间的相互作用效应。计算的混合结构的吸收光谱表明强烈的干扰来自激子-等离子体激元耦合的影响。特别是，吸收光谱获得特征不对称线形和强反共振。我们在这里提出了一个精确的解决方案，超越了偶极子近似的问题，并发现多极处理的相互作用是至关重要的强相互作用激子等离子体激元纳米系统的理解。有趣的是，激子共振的可见性变得大大增强小粒子间的距离，由于干涉现象，多极效应，和电磁增强。我们发现，相消干涉特别强。利用我们的精确理论，我们表明，即使在室温下的激发系统中，也可以在实验上观察到干涉效应。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall
Controllable Fano resonance and fast to slow light in a hybrid semiconductor/superconductor ring device mediated by Majorana fermions
我们从理论上证明了在一个混合量子点-半导体/超导体环形器件中的Fano共振和从快到慢的光的转换，其中QD耦合到混合S/S环形器件中出现的一对MF。在适当的参量范围内，利用该混合系统研究了弱探测场的吸收谱线的非对称Fano线形及其相关的传播特性，如快光和慢光效应. Fano共振的位置可以由诸如不同失谐机制和QD-MF耦合强度的参数来确定。此外，在探测吸收光谱中的透明窗口（吸收下降接近零）伴随着快速色散，这表明慢或快的光效应，和可调谐的快到慢的光传播（反之亦然）可以通过控制不同的参数制度实现。我们的研究为研究微扰提供了一种全光学手段，并在固态器件中基于微扰的量子信息处理中具有广阔的应用前景。
2019-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
