电子-空穴关联主导纳米结构中的俄歇复合
介观与纳米尺度物理
2018-12-26 v1 材料科学
计算物理
摘要
通过俄歇复合的多激子态快速非辐射衰变是影响基于半导体纳米结构各类应用的基本过程。从理论角度看，受限半导体纳米结构中俄歇复合的描述是一项艰巨任务，因为价电子数量庞大，且由库仑相互作用耦合的激发激子和双激子态数量呈指数增长。这些挑战将俄歇复合的处理限制于简单的、非相互作用的电子-空穴模型。本文我们提出一种计算受限纳米结构（具有数千至数万电子）中俄歇复合寿命的新方法，显式包含电子-空穴相互作用。我们证明，包含电子-空穴关联对于捕捉俄歇复合寿命随纳米结构尺寸与形状的正确标度律是必需的。此外，即便对于小于激子玻尔半径的体系，为获得定量准确的寿命也需要关联效应。忽略此类关联会导致寿命偏长两个数量级。我们确立了新方法对 varying 尺寸的 CdSe 量子点以及 varying 直径和长度的 CdSe 纳米棒的效用。我们的新方法是首个能事后解释量子点实验已知普适体积标度律的理论方法，并对纳米棒中俄歇复合寿命的标度做出新颖预测。
引用
@article{arxiv.1808.10404,
title = {Electron-hole correlations govern Auger recombination in nanostructures},
author = {John P. Philbin and Eran Rabani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10404},
year = {2018}
}