石墨烯中光激发载流子的动力学

通过显式包含载流子-声子和载流子-载流子库仑散射的微观动力学方程，研究了石墨烯中载流子和声子的非平衡动力学。发现热载流子的费米分布在100 fs内建立，并且由于强的带间库仑散射，即使激发密度与平衡密度相当，导带和价带中电子的温度也非常接近。此外，我们的计算得到的差分透射率的时间演化与Wang等人[Appl. Phys. Lett. 96, 081917 (2010)]和Hale等人[Phys. Rev. B 83, 121404 (2011)]的实验结果吻合得很好，呈现出两个不同的差分透射率弛豫过程。我们表明，快弛豫源于快速的载流子-声子热化，而慢弛豫主要源于热声子的缓慢衰减。此外，发现不同支路中热声子的温度不同，且热载流子的温度甚至可能低于最热声子的温度。最后，我们表明慢弛豫率在激发密度依赖性中呈现出一个平缓的谷值，并且与探测光子能量呈线性关系。