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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • 界面势垒、俄歇复合及时域相干性在In<sub>0.5</sub>Ga<sub>0.5</sub>As/GaAs量子点基p-i-n发光二极管中的作用

    摘要： 在本研究中，我们探究了包含自组装In0.5Ga0.5As量子点的p-i-n异质结构电致发光机制，这些量子点嵌入GaAs/Al0.3Ga0.7As量子阱中，并分析了温度与外加偏压的影响。结果表明量子点与量子阱界面处的载流子动力学对电致发光发射起关键作用。低温下可观察到两个明显发射带：低偏置电流时首先出现量子阱和润湿层的宽谱发射；而在更高偏置电流下，量子点会产生能量更低但更尖锐的主导发射峰。我们讨论了量子点与量子阱间势垒如何调控参与光学复合的注入载流子密度，同时研究了载流子俘获逃逸、量子限制斯塔克效应及能带填充效应对电致发光的影响。此外，通过测量单个光谱峰的时间相干性，我们证实高注入电流下量子点中存在俄歇复合现象。值得注意的是，量子点发射的时间相干性显著增强，这可能源于温度升高导致俄歇复合减弱。

    关键词： 量子点、俄歇复合、电致发光、相干性

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 电子-空穴关联支配着纳米结构中的俄歇复合

    摘要： 通过俄歇复合实现多激子态的快速无辐射衰减，是影响半导体纳米结构各类应用的基础过程。从理论角度看，由于价电子数量庞大且受库仑相互作用耦合的激子与双激子激发态呈指数级增长，对受限半导体纳米结构中俄歇复合的描述极具挑战性。这些难题使得相关研究长期局限于简单的非相互作用电子-空穴模型。本文提出一种新方法，可精确计算包含数千至数万电子的受限纳米结构中俄歇复合寿命，并显式包含电子-空穴相互作用。研究表明：要准确捕捉俄歇复合寿命随纳米结构尺寸与形貌的变化规律，必须考虑电子-空穴关联效应；即使对于小于激子玻尔半径的体系，要获得定量精确的寿命数据也需引入关联效应——忽略此类关联会导致寿命计算值偏大两个数量级。我们通过不同尺寸的CdSe量子点及不同直径/长度的CdSe纳米棒验证了该方法的实用性。这是首个能反推出实验已知量子点"普适体积标度律"的理论方法，同时为纳米棒中俄歇复合寿命的标度关系提供了新预测。

    关键词： 半导体纳米晶体、量子点、激子、俄歇复合、双激子、纳米棒

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 关于GaN基LED效率下降的建议

    摘要： 基于氮化铟镓/氮化镓（InGaN/GaN）的发光二极管（LED）在现代社会和工业的多个领域得到广泛应用。然而，InGaN/GaN LED存在效率下降问题：在高电流注入时内部效率会降低。这种效率下降现象严重影响氮化镓基LED器件在效率和光输出方面的发展。因此，改善效率下降问题已成为重要研究课题。本文基于不同假说（包括俄歇复合、载流子离域和电子泄漏），介绍了效率下降现象的几种可能机制。此外，还将讨论并分析一些缓解效率下降的方案，包括半极性LED、电子阻挡层（EBL）、四元合金和芯片设计，并针对每个方案为进一步优化效率下降问题提供建议。

    关键词： 电子阻挡层、半极性发光二极管、氮化镓基发光二极管、俄歇复合、芯片设计、四元合金、载流子离域、电子泄漏、效率下降

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 《美国物理联合会会议录》[美国物理联合会 第三届凝聚态物质与应用物理国际会议（ICC-2019）- 印度比卡内尔（2019年10月14-15日）] 第三届凝聚态物质与应用物理国际会议（ICC-2019）- 极化场与俄歇复合对InGaN/GaN蓝光LED内量子效率的影响

    摘要： InxGa1-xN/GaN蓝光LED面临显著的效率衰减问题。效率衰减的原因包括肖克利-里德-霍尔复合（SRH）、俄歇复合（AR）、载流子离域化和电子泄漏。SRH、俄歇复合和电子泄漏均与载流子浓度及温度相关。InGaN/GaN超晶格界面存在极化电场。本研究探讨了极化电场对效率衰减的影响。结果表明，极化场会增强俄歇系数，导致蓝光LED内量子效率出现更严重的衰减。因此，为提升效率需最小化极化场，这要求材料在m面而非c面生长。

    关键词： 效率下降、极化电场、俄歇复合、蓝光LED、InGaN/GaN

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于InGaN的LED退化：复合依赖性缺陷生成过程的验证

    摘要： 本文通过对比分析两种不同发射波长（495纳米和405纳米）双量子阱（QW）器件的综合研究，揭示了氮化铟镓基LED的退化机理。研究考察了两种配置：495纳米量子阱靠近p侧与靠近n侧的情况。原始实验结果表明：(i) 应力作用下，器件在反向及低正向电压区均出现缺陷相关漏电流增加，电流随应力时间平方根增长，表明存在扩散过程；(ii) 应力导致两个量子阱发光信号减弱，低电流测试时发光衰减更显著，说明退化源于肖克利-里德-霍尔复合中心的产生；(iii) 退化速率与量子阱初始发光信号呈线性关联，证实载流子密度影响退化进程；(iv) 光学退化速率与应力电流密度成正比。结果强烈表明存在复合驱动的退化机制，并讨论了肖克利-里德-霍尔复合与俄歇复合的可能作用。通过稳态光电容测量阐明了退化过程中缺陷的特性。

    关键词： 量子阱、肖克利-里德-霍尔复合、俄歇复合、退化、稳态光电容、基于氮化铟镓的发光二极管

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 单分散量子限域CsPbBr3钙钛矿纳米晶中的双激子俄歇复合遵循普适的体积标度规律

    摘要： 俄歇复合一直是胶体量子点（QDs）在激光、发光二极管到生物标记等诸多潜在应用中的长期障碍。因此，理解俄歇复合的物理基础和标度律对这些应用至关重要。先前对各类量子点中双激子俄歇复合的研究确立了双激子寿命（τXX）与量子点体积（V）的普适标度关系：τXX = γV。然而，近期对钙钛矿纳米晶（NCs）——这一新兴的光捕获与发射应用材料——的测量显示其显著偏离该普适标度律，这可能是因为所测纳米晶具有弱限域特性且尺寸分布较宽。本研究采用基于热力学平衡控制的最新方法，合成了单分散（尺寸分布1.7%-9.0%）、量子限域（限域能量高达410 meV）的CsPbBr3 NCs，并探究其双激子俄歇复合行为。我们的测量清晰重现了限域CsPbBr3量子点中τXX的体积标度关系，但标度因子γ（0.085±0.001 ps/nm3）比CdSe和PbSe量子点报道值（1.00±0.05 ps/nm3）低一个数量级，表明钙钛矿纳米晶中存在增强俄歇复合速率的独特机制。

    关键词： 双激子、俄歇复合、钙钛矿纳米晶体、超快光谱学、体积缩放

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 抑制超高亮度绿色钙钛矿发光二极管在高电流密度下的效率滚降

    摘要： 钙钛矿发光二极管（PeLEDs）在过去几年中发展迅速，外量子效率（EQE）已超过21%。然而，大多数PeLEDs在高注入电流密度下仍存在严重的效率滚降（衰减），这限制了其可实现亮度，并对激光二极管应用构成挑战。本研究表明，PeLEDs的滚降特性受电荷注入不平衡、非辐射俄歇复合及焦耳热效应的共同影响。为实现超高亮度和高效PeLEDs，我们采取了多项策略：首先设计能级梯度结构平衡电子与空穴传输；其次优化钙钛矿材料以降低俄歇复合率并提升载流子迁移率；第三采用蓝宝石衬底替代玻璃衬底以增强焦耳热耗散；最后通过电流聚焦架构，实现了峰值亮度达760万坎德拉/平方米的PeLEDs。该器件可在高达约1千安/平方厘米的极高电流密度下稳定工作。本研究揭示了钙钛矿材料在超高亮度LED中的广阔应用前景，并为溶液法制备电泵浦激光二极管提供了潜在可能。

    关键词： 焦耳热、效率滚降、俄歇复合、电荷注入平衡、高注入电流密度、超高亮度、钙钛矿发光二极管

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 形态对单胶体纳米片闪烁机制及激子精细结构的影响

    摘要： 具有类似量子阱电子结构的胶体半导体纳米片，近期已成为光电器件应用中令人振奋的材料。本研究探究了形貌如何影响单颗CdSe及核壳结构CdSe/CdZnS纳米片的关键光致发光特性。通过分析光致发光强度-寿命关联及二阶光子关联结果，我们证明无论形貌如何，俄歇复合对纳米片闪烁行为的影响都微乎其微。研究发现粗糙壳层会引入额外的非辐射通道，这可能与不完美壳层的缺陷或陷阱有关。此外，偏振分辨光谱分析显示室温下粗糙壳层纳米片存在数十毫电子伏量级的激子精细结构分裂，这归因于激子局域化现象，并通过考虑纳米片形貌与电子-空穴交换相互作用的理论计算得到证实。

    关键词： 激子精细结构、光致发光、纳米片、闪烁、俄歇复合

    更新于2025-09-22 13:02:12

  • 用于甚长波红外探测的II类超晶格材料载流子减少研究

    摘要： 目前持续致力于研发II类超晶格（SL）材料以应用于极长波红外（VLWIR）探测器领域。然而这类超晶格存在受生长条件影响的高残余电子本底掺杂密度，导致其少数载流子寿命短于理论预测值且性能参数偏低。本研究对比了InAs/GaInSb与InAs/GaSb超晶格在降低电子掺杂水平方面的技术优势。我们的变温电输运测量显示：相同带隙条件下，InAs/GaInSb超晶格设计具有更低的电子密度（其电子密度/迁移率量级约为10^11 cm?2量级/25000 cm2/V·s）。由于小周期InAs/GaInSb超晶格在给定VLWIR带隙下比大周期InAs/GaSb超晶格能产生更强的俄歇复合抑制效应，该材料有望成为未来极长波红外器件中长寿命红外材料的更优选择。

    关键词： 极长波红外、迁移率、InAs/GaSb、俄歇复合、InAs/GaInSb、II型超晶格、载流子减少、电子掺杂

    更新于2025-09-22 20:39:49

  • 自组装量子点中单俄歇复合事件的实时检测

    摘要： 俄歇复合是一种非辐射过程，其中电子-空穴对的复合能量会转移给第三个载流子。这是胶体量子点中的常见效应，其俄歇复合时间低于纳秒级，会猝灭辐射发射。在自组装量子点中，观测到的俄歇复合具有更长的微秒量级复合时间。本研究通过双色激光激发单自组装量子点的激子与三子跃迁共振荧光，实时监测俄歇过程的单一量子事件?；谒婊绫ㄐ藕诺耐暾剖臣瓶苫竦美刍浚⒅っ魍ü孔拥愣硇榈嫉牡缱臃⑸?，费米因子可从泊松分布调控至亚泊松分布。因此，俄歇过程能通过入射激光强度光学调控量子点的载流子占据数，且该调控独立于栅压引发的电子库隧穿效应。本发现不仅对理解俄歇过程具有重要价值，更展示了利用光手段精确控制量子系统电荷态的俄歇效应应用前景。

    关键词： 俄歇复合、共振荧光、量子点、全计数统计、随机电报信号

    更新于2025-09-19 17:13:59