Hot Carrier Trapping Induced Negative Photoconductance in InAs Nanowires toward Novel Nonvolatile Memory
报道了一种新的砷化铟纳米线负光电导机制。光激发显著抑制电导率，增益高达10^5。NPC的起源归因于光辅助热电子俘获导致的传导通道耗尽，得到了栅电压阈值漂移和波长依赖性光电导测量的支持。扫描光电流显微镜排除了NPC起源于NW/金属接触的可能性，并揭示了竞争性的正光电导性。光照后的电导率恢复在低温下大大减慢，表明热激活的脱陷机制。在78 K时，电导的自发恢复被完全淬灭，从而导致可以通过光和栅极电压脉冲来切换的可逆存储器件。这种新颖的基于NPC的光电子学在光电探测和低功耗非易失性存储器中有着令人兴奋的应用。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Trapping the carrier in the spin-locked MoS2 atomic valley by absorption of chiral L-cysteine
本文研究了手性L-半胱氨酸修饰单层MoS2在Si/SiO2衬底上增强的谷对比自旋锁定手性态，发现选择性吸附可稳定面内有效磁场并阻断谷间自旋弛豫，为谷基LED和逻辑器件编码提供新途径。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall
The charge-carrier trapping effect on 1/f noise in monolayer graphene
本文将石墨烯-氮化硼异质结构1/f噪声频率指数随载流子浓度变化的多极值现象归因于氮化硼杂质的载流子俘获效应，通过推导动力学方程并数值求解，结合实验估算了相关参数。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Charge carriers trapping by the full-configuration defects in metal halide perovskites quantum dots
金属卤化物钙钛矿量子点（MHPQDs）因其优异的性能和尺寸特性在光伏和光电领域引起了人们极大的兴趣。然而，如何系统地分析不同缺陷对载流子的俘获仍然是一个具有挑战性的课题。在Huang-Rhys模型的基础上，通过在量子缺陷模型中引入局域化参数，发展了一种全组态缺陷（包括不同深度和晶格弛豫强度的缺陷种类）的方法，研究了MHPQD中各种缺陷对载流子俘获的非辐射多声子过程.利用该方法，找到了载流子从量子点基态转移到不同缺陷的最快俘获通道，并给出了俘获时间与量子点半径、缺陷深度和温度的关系。这些结果不仅丰富了缺陷对载流子的俘获过程的认识，而且对基于MHPQDs的光伏和光电器件的设计具有启发意义。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mobile defects as mediated states for charge-carrier trapping in metal halide perovskites quantum dots
本文针对金属卤化物钙钛矿量子点中缺陷迁移导致的载流子俘获复杂化问题，提出全构型缺陷方法研究移动缺陷介导的两步俘获过程，发现间接俘获可比直接俘获快一个数量级以上，为理解非辐射复合损失及分析电子器件关键缺陷提供了新模型。
2022-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hot-carrier trapping preserves high quantum yields but limits optical gain in InP-based quantum dots
本研究揭示InP基量子点因热载流子超快俘获导致载流子损失、粒子数反转降低，限制其作为增益材料的应用，同时解释其在低强度发光转换中成功的原因，且该热载流子动力学为InP所独有。
2024-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Second spectrum of charge carrier density fluctuations in graphene due to trapping/detrapping processes
本文在McWorther模型内研究了石墨烯中载流子密度涨落的第二谱，推导出包含高斯与非高斯涨落的闭式表达式，揭示了基底电子陷阱的宽泛切换率分布导致的非平庸结构，并解释了极低温下非高斯部分的显著相关性。
2023-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependent Luminescent Decay Properties of CdTe Quantum Dot Monolayers: Impact of Concentration on Carrier Trapping
在77 ~ 296 K温度范围内，研究了不同尺寸的CdTe量子点单分子膜的光致发光谱和平均光致发光谱衰减率随浓度的变化关系。结果表明，一个简单的三能级解析模型，包括明亮和黑暗的激子状态只能描述较低的温度数据，但不能令人满意地拟合的数据在整个温度范围内。一个扩展的模型，其中包括外部陷阱状态是必要的，以适应数据高于约150 K。使用时间和光谱数据获得模型的参数。该模型表明，与陷阱态的相互作用的效率增加的QD单层浓度的增加，这可能是由于可用的陷阱的密度增加。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electron trapping and detrapping in an oxide two-dimensional electron gas: The role of ferroelastic twin walls
选择静电门控而不是传统的化学掺杂来进行量子材料的相工程，是因为前者可以可逆地调节载流子密度而不影响系统的无序水平。然而，这个命题似乎打破了场效应晶体管涉及SrTiO $_3$（STO）为基础的二维电子气。这种奇特的行为与电子在外部电场下的俘获有关。然而，捕获中心的微观性质仍然是一个悬而未决的问题。本文研究了带绝缘体$γ$ -Al、$_2$、O、$_3$和STO导电界面上的电场诱导电荷俘获/脱陷现象。我们的传输测量结果表明，在+ve背栅电压（$V_g$）以上的四阶到立方结构的转变温度（$T_c$）的STO的电荷捕获是由电场辅助的热逃逸的电子从量子阱，以及氧空位（OV）的集群。我们观察到一个额外的源以下的$T_c$，这是由自由载流子的铁弹双壁的STO的陷阱。-ve $V_g$的应用导致电荷脱陷，其在$T_c$以上也消失。这一特征表明了结构畴壁在基于STO的异质结构的电输运性质中的关键作用。在（从）双壁捕获（脱陷）电荷的数量由壁的净极性控制，并且随着$V_g$的扫描是完全可逆的。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall
Interplay of Electron Trapping by Defect Midgap State and Quantum Confinement to Optimize Hot Carrier Effect in a Nanowire Structure
本研究通过构建包含电子-声子散射和缺陷中间带隙态电子俘获两种机制的模型，解释了纳米线阵列中热载流子效应对直径的非单调依赖性，为优化纳米线太阳能电池效率提供了指导。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band-Edge Carrier Trapping Limits Light Emission in WSe$_2$
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Bern（伯尔尼大学）
研究发现WSe₂单层中光诱导的价带载流子陷阱导致发光效率受限，揭示了控制此类陷阱对提高光致发光的重要性。
2026-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin polarized Charge Trapping and Transfer at a HgTe Topological Insulator Quantum Dot
本文从理论上论证了在具有反能带结构的HgTe/CdTe量子阱（QW）上通过双拓扑绝缘体收缩（TIC）形成载流子陷阱单元。将HgTe/CdTe量子阱样品构图成霍尔栅器件，并通过在量子阱上紧密地添加分裂栅电极形成拓扑量子点。与传统的半导体量子点形成鲜明对比的是，在所提出的量子霍尔条系统中拓扑边缘态的存在或不存在导致具有大开/关比的TIC的不同的传播/绝缘状态。该拓扑量子点通过适当地调节施加到分离栅极的电压而用作具有近乎完美的编程/擦除效率的载流子陷阱存储器元件。为了完整起见，我们还证明了量子点中的Rashba自旋轨道相互作用不会破坏拓扑边缘态，并且对量子霍尔条的电导影响可以忽略不计。当在量子点中施加垂直磁场时，电导的快速振荡可以被抑制。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall
Exciton self-trapping causes picoseconds recombination in metal-organic chalcogenides hybrid quantum wells
金属有机物种可以被设计成在大规模的、原子定义的超分子结构中自组装。其中无机二维（2D）平面被有机配体分开的混合量子阱是一个特定的例子。配体有效地为载流子提供层内限制，导致2D电子结构，甚至在多层组件中。空气稳定的金属有机硫族化合物混合量子阱最近被发现在体基质中具有强光学各向异性的紧密束缚的二维激子。在这里，我们调查的激发载流子动力学的原型金属有机硫族化合物[AgSePh]，解开三个激子共振低温瞬态吸收光谱。我们的分析表明，一个复杂的弛豫级联，包括超快屏蔽和重整化，激子间弛豫，激子在几皮秒内的自陷。由自陷机制提供的ps衰减可以被利用来释放材料用于超快光电应用的潜力。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Dynamics of Defect-Assisted Auger process in PdSe2 films: Synergistic Interaction Between Defect Trapping and Auger Effect
二维系统中的强库仑相互作用，加上量子限制，使得多体过程对载流子动力学特别有效，这在确定载流子寿命，光电导性和材料的发射产率方面起着至关重要的作用。在此基础上，利用光泵浦和太赫兹探测光谱，研究了不同厚度PdSe_2薄膜中的光生载流子动力学。实验结果表明，光生载流子弛豫由两个组件：一个快速组件的2.5 ps，显示层厚度的独立性，和一个缓慢的组件具有典型的寿命为7.3 ps的层厚度的减少。令人惊讶的是，快速和缓慢的组件的弛豫时间表现出泵注量和温度的独立性，这表明，缺陷捕获和俄歇效应之间的协同作用主导的PdSe 2薄膜中的光生载流子动力学。提出了一个包含缺陷辅助俄歇过程的模型，该模型能很好地再现实验结果。拟合结果表明，光激发后的层相关寿命是由缺陷密度而不是载流子占有率决定的。我们的结果强调了俄歇过程和二维半导体中的缺陷之间的相互作用。
2022-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge Trapping Dynamics in PbS Colloidal Quantum Dot Photovoltaic Devices
基于溶液处理的胶体量子点（QD）的太阳能电池的效率受到器件的活性层中的差的电荷传输的限制，这源于由QD表面缺陷提供的多个捕获位点。我们应用最近开发的超快电光技术，泵推光电流光谱，阐明PbS胶体量子点光伏器件在工作条件下的电荷捕获动力学。我们发现量子点在0.2-0.5 eV区域的红外光诱导吸收部分与不动电荷有关，这些电荷在我们的实验中可以被光学解陷。使用这种吸收作为探针，我们观察到，早期的捕获动力学强烈依赖于用于量子点钝化的配体的性质，而它仅轻微依赖于电子接受层的性质。我们发现，弱束缚态，具有0.2 eV的光子激活能，填充瞬间光激发。这表明光生态显示出固有的束缚态特征，可以说类似于有机光伏材料中的电荷转移态形成。在~0.1-10 ns的时间尺度上观察到较深陷阱（激活能0.3-0.5 eV）的顺序布居，表明大部分载流子捕获仅发生在大量电荷弛豫/传输之后。该研究揭示了纳米晶光电子器件对电荷俘获动力学的不同贡献，为量子点太阳能电池的开发提供了一个有用的工具。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall
Detection and modeling of hole capture by single point defects under variable electric fields
该研究利用门控电势和半经典 Monte Carlo 模拟，揭示单个 NV 中心在可变电场下的空穴俘获规律，并发现远超集合测量的俘获截面。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall
Reducing the efficiency droop by lateral carrier confinement in InGaN/GaN quantum-well nanorods
效率下降是InGaN/GAN量子阱（QW）发光二极管在大功率应用中面临的主要障碍。在这封信中，我们报告的密度激活的缺陷复合在a面InGaN/GAN量子阱的纳米棒结构中引起的效率下降的抑制。在高载流子密度区，干蚀刻纳米棒样品的保留发射效率比其母体QW样品高两倍以上。我们进一步认为，这种改善是横向载流子限制和表面陷阱所造成的恶化的修正的综合效果。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lithography Free Process for the Fabrication of Periodic Silicon Micro/Nano-Wire Arrays and Its Light-trapping Properties
采用改进的金属辅助化学刻蚀（MACE）和反应离子刻蚀（RIE）相结合的方法制备了不同尺寸的垂直排列硅微/纳米线阵列。这是一种新颖的无光刻法制备硅微/纳米线阵列的方法。微/纳米线阵列的尺寸通过控制二氧化硅颗粒的蚀刻速率和直径来控制。硅微米/纳米线几何形状可用于从不纯的硅晶片有效收集光生电荷载流子，其具有短的少数载流子扩散长度，也用作自减反射膜层。对于平均直径分别为40 nm、330 nm和950 nm以及它们相应的平均长度分别为1.12微米、1.1微米和1微米的微米/纳米线，在45度入射角下观察到的平均反射率为0.22%、0.6%和0.33%，而平均反射率增加到4.2%、9.2%和11%。分别在太阳光谱的300 - 1200 nm的宽范围内以75度入射角照射。与平面硅晶片相比，这些样品的测量平均反射率相当低。因此，这种几何形状是一个有前途的候选人，用于制造低成本和高效率的径向结硅微/纳米线阵列为基础的太阳能电池。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-field light emission from dark-states inverted exciton occupations
本文从理论上分析了在与势垒能级共振的连续波激发下，对称半导体量子点的载流子俘获和在可用能级间的分布。在低温下，除一个点外，所有的点能级占有都随能量单调下降。对应于第二（暗）能级的未覆盖的异常显示超过最低能级的稳态载流子密度的两倍以上。其根本原因不是弛豫到较低能级之前的辐射复合，而是相反，由于辐射复合的弛豫诱导抑制而导致的载流子捕获。这种行为可以通过收集模式近场光学显微镜观察到。
2006-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strongly temperature-dependent recombination kinetics of a negatively charged exciton in asymmetric quantum dots at 1.55 μm
我们报告强烈的温度依赖性动力学的带负电荷的载流子复合物在非对称的InAs/AlGaInAs/InP量子点（破折号）发射在电信波长。该结构是高度细长的和大体积的，这导致非典型的载流子限制特性与$s$ - $p$壳层能量分裂远低于光学声子能量，这强烈影响声子辅助弛豫。探测发射动力学与时间分辨的microphotoluminescence从一个单一的点，我们观察到一个强烈的非单调的温度依赖性的带电激子寿命。利用动力学速率方程模型，我们发现通过激发带电激子三重态的弛豫侧路径可能导致这种行为。然而，这涉及通过电子自旋翻转的有效的单重态-三重态弛豫。因此，我们解释的结果作为一个间接的观察强烈增强的电子自旋弛豫没有磁场，可能导致非典型的限制特性。
2018-07-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Enhanced sequential carrier capture into individual quantum dots and quantum posts controlled by surface acoustic waves
在表面声波的作用下，研究了单个自组装量子点和量子柱。在光学实验中，我们观察到随着发射强度的总体增加，声学诱导的纳米结构的占用率的切换。对于量子柱，从主要带电激子（不同数量的电子和空穴）到中性激子（相同数量的电子和空穴）的切换连续发生，并且与表面声波振幅是增加还是减少无关。对于量子点，开关是非单调的，并显示出明显的滞后幅度扫描方向。此外，在高表面声波振幅下观察到带正电荷和中性激子的发射。这些发现解释了载流子捕获和本地化的薄和无序的二维润湿层上的量子点成核。这种限制可以克服量子柱，其中声诱导电荷传输在宽横向矩阵量子阱中是高效的。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
