非中心对称半导体中自旋-轨道耦合增强的载流子寿命
材料科学
2017-08-21 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们证明，非中心对称材料的载流子复合速率可以被自旋-轨道耦合强烈地改变。我们提出的机制涉及将导带和价带分离为各自的自旋分量，这改变了它们之间的跃迁偶极矩。载流子复合的变化可以是正向的或负向的，或者根据载流子在布里渊区中的位置而变化。我们进行了一项大规模的密度泛函理论筛选研究，以识别表现出这种效应的候选材料。我们选择了三种材料，PbSeBr、ReTeBr 和 CsCu(BiS)，它们涵盖了各种行为范围，并更详细地讨论了它们的电子能带结构。我们发现跃迁偶极矩增强因子高达三个数量级，反映了自旋-轨道耦合对载流子寿命的物理影响。因此，对自旋-轨道耦合和晶格对称性的进一步探索可能被证明对操控材料的光物理性质是有用的。
引用
@article{arxiv.1708.05436,
title = {Spin-orbit enhanced carrier lifetimes in noncentrosymmetric semiconductors},
author = {Liang Z. Tan and Andrew M. Rappe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05436},
year = {2017}
}
备注
14 pages, 4 figures