基于相位分辨瞬态吸收光谱监测硅中超快热载流子弛豫
材料科学
2021-07-21 v1
摘要
基于少周期光脉冲的相位分辨瞬态吸收光谱这一新颖整体方法，研究了硅（100）中热载流子的弛豫动力学。经亚 5 fs 光脉冲激发后，强电子-声子耦合导致时间常数为 10 fs 的超快动量弛豫。热载流子的热化发生在 150 fs 的时间常数上，这从由 Drude 模型提取的碰撞时间的 temporal 演化中可见。我们发现碰撞时间从最短时间尺度的 3 fs 增加并在约 18 fs 处饱和。此外，热载流子系综的光学有效质量也在超快时间尺度上演化，以 4 fs 和 58 fs 的时间常数从 0.7 双指数衰减至约 0.125 。所呈现的具有前所未有的时间分辨率的电子质量动力学以及动量、能量和碰撞散射时间的信息，对所有热载流子光电子器件十分重要。
引用
@article{arxiv.2101.01439,
title = {Ultrafast hot carrier relaxation in silicon monitored by phase-resolved transient absorption spectroscopy},
author = {Martin Wörle and Alexander W. Holleitner and Reinhard Kienberger and Hristo Iglev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01439},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 5 figures