Ultrafast-laser 脉冲调控黑硅中离子迁移率
材料科学
2024-09-13 v1 其他凝聚态物理
摘要
femtosecond-laser 激发的固体呈现高度非平衡条件，导致诸如亚皮秒级固-液相转变或固-固相转变等多种超快现象，这些现象在热条件下难以实现。近年来，已能鉴定出 various laser 诱导晶体重排的微观路径，并催生出新应用或改进光电子、光子技术和纳米技术中的性能。然而， femtosecond-laser 激发对晶体环境中离子杂质，特别是原子迁移率的影响尚不明了。本文利用 Code for Highly excIted Valence Electron Systems (CHIVES) 对激发后的黑硅进行 ab initio 分子动力学 (AIMD) 模拟——这是一种适用于高效太阳能电池的新型材料。通过计算 0.16% 和 2.31% 掺杂密度下的 Bragg 峰强度时间依赖性，确定杂质密度增加时晶体环境整体减弱的趋势。分析 Si-S 键角和长度以及计算原间力，揭示了杂质密度和激发强度对离子迁移率影响。我们的结果表明，杂质浓度对激发黑硅中的离子迁移率至关重要，为半导体器件优化和材料科学进步提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2409.07659,
title = {Tuned ionic mobility by Ultrafast-laser pulses in Black Silicon},
author = {Christelle Inès K. Mebou and Martin E. Garcia and Tobias Zier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07659},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 9 figures