量子点中陷阱填充动力学中的电子-声子相互作用
介观与纳米尺度物理
2021-12-03 v1
摘要
我们利用一个简单的模型系统，从理论上分析了电子-声子相互作用在一个可被俘获到局域态并可去俘获到小量子点（QD）扩展带态的电子动力学中的影响。尽管模型简单，该含时模型无解析解，但可找到数值精确解，产生丰富的动力学行为。电子运动在时间上为准周期性的，围绕均值的振荡是电子-声子相互作用弱耦合和强耦合机制的基本特征，并设定了系统的时间尺度。使用适用于半导体 QD 中缺陷的参数值，我们发现这些时间尺度通常范围为从十分之几皮秒到几皮秒。时间平均陷阱占据率强烈依赖于电子-声子相互作用的强度，当耦合最有效时可高达 40，与其他参数无关。本工作一个有趣的结果是在电子-声子耦合参数的特定值处形成共振，其仅当多个能级被允许相干协作填充陷阱时才存在。它们的特征是陷阱占据率作为时间的周期函数，具有大幅度和长周期，描绘了一个周期性被俘获和去俘获的电子。我们得出结论，这些共振的形成是小系统中电子-声子相互作用的稳健后果。电子-声子相互作用是一种高效机制，可在亚皮秒到皮秒时间尺度上提供约 50 的深陷阱态填充，远快于发生在数十皮秒到纳秒时间尺度上的辐射衰变，而在无电子-声子耦合时该态占据率将小于约 1。
引用
@article{arxiv.2112.01123,
title = {Electron-phonon interaction in the dynamics of trap filling in quantum dots},
author = {R. Carmina Monreal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01123},
year = {2021}
}