基于局域化景观理论的 Wigner-Weyl 描述无序半导体合金中的光吸收
无序系统与神经网络
2022-04-13 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
半导体中无序的存在可剧烈改变其物理性质。然而，忠实考虑无序的模型仍然稀少且计算效率低。我们提出一种数学与计算模型，能够模拟边长数十纳米的半导体合金的光电响应，同时考虑纳米尺度组分无序诱导的量子局域化效应。该模型基于对电子与空穴本征态在相空间中结构的 Wigner-Weyl 分析，而这由局域化景观理论得以实现。在通过一维和二维基于本征态的计算验证后，我们的模型被应用于不同组分的三维 InGaN 合金的光吸收计算。我们获得了平均带隙以下吸收尾的精细结构以及所有模拟组分的 Urbach 能量。此外，Wigner-Weyl 形式体系使我们能够定义并计算所有频率下有效局域吸收功率的三维分布图。最后，所提方法为将该方法推广至所有能量交换过程（如真实器件中的辐射与非辐射复合）开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2112.06485,
title = {Wigner-Weyl description of light absorption in disordered semiconductor alloys using the localization landscape theory},
author = {Jean-Philippe Banon and Pierre Pelletier and Claude Weisbuch and Svitlana Mayboroda and Marcel Filoche},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06485},
year = {2022}
}