基于第一性原理的陷阱辅助Auger-Meitner复合
材料科学
2023-08-16 v1
摘要
陷阱辅助非辐射复合已知会限制光电器件的效率，但传统的多声子发射（MPE）过程无法解释在宽禁带材料中观测到的损耗。本文强调了陷阱辅助Auger-Meitner（TAAM）复合的作用，并提出了一种第一性原理方法来确定半导体或绝缘体中由缺陷或杂质引起的TAAM速率。我们在一个可能同时包含TAAM与经MPE的载流子俘获的复合循环中评估其对发光器件效率的影响。我们将该形式体系应用于具技术相关性的案例研究：InGaN中的钙杂质，其中仅涉及MPE的Shockley-Read-Hall复合循环无法解释实验观测到的非辐射损耗。我们发现，对于大于2.5 eV的禁带宽度，纳入TAAM所得的复合速率比仅基于MPE的复合速率大数个数量级，表明TAAM可以是宽禁带材料中的主导非辐射过程。我们的计算形式体系具有通用性，可应用于任意半导体或绝缘体材料中TAAM速率的计算。
引用
@article{arxiv.2211.08642,
title = {Trap-Assisted Auger-Meitner Recombination from First Principles},
author = {Fangzhou Zhao and Mark E. Turiansky and Audrius Alkauskas and Chris G. Van de Walle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08642},
year = {2023}
}