防止石墨烯量子点中电子-空穴对向声子的快速能量损失
材料科学
2015-04-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在半导体中，光激发的电子和空穴（载流子）最初占据高能态，但在皮秒内迅速将能量损失给声子并弛豫到带边 [1]。增加光吸收材料中载流子的寿命对于提高光伏中的开路电压 [2]、有机太阳能电池中的电荷分离 [3] 以及光探测器件中的电荷转移 [4] 是必要的。在此，我们展示了石墨烯量子点（GQD）中电子-空穴对超过一百皮秒的长寿命，这归因于大的跃迁能量和与基带隙以下激子态的弱耦合。这种向束缚激子的大跃迁能量的可能性是由于石墨烯的弱屏蔽，说明了该量子点中占据高能态长时间尺度的独特机制。GQD 边缘可以以扶手椅状或锯齿状碳图案终止，这种边缘结构使激发态寿命改变了数量级。这些结果表明了在光电子学中载流子寿命的纳米尺度控制。
引用
@article{arxiv.1504.03647,
title = {Preventing rapid energy loss from electron-hole pairs to phonons in graphene quantum dots},
author = {Jonathan Trinastic and Iek-Heng Chu and Hai-Ping Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03647},
year = {2015}
}
备注
5 figures, 3 supplementary figures