論文の概要: The Role of Nonequilibrium LO Phonons, Pauli Exclusion, and Intervalley Pathways on the Relaxation of Hot Carriers in InGaAs Multi-Quantum-Well Structures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03537v1
• Date: Mon, 6 Mar 2023 22:47:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 17:12:20.205332
• Title: The Role of Nonequilibrium LO Phonons, Pauli Exclusion, and Intervalley Pathways on the Relaxation of Hot Carriers in InGaAs Multi-Quantum-Well Structures
• Title（参考訳）: InGaAs多層構造における熱間輸送体の緩和における非平衡LOフォノン, パウリ排除, インターバルリー経路の役割
• Authors: Yongjie Zou, Hamidreza Esmaielpour, Daniel Suchet, Jean-Fran\c{c}ois Guillemoles, Stephen M. Goodnick
• Abstract要約: InGaAs多量子井戸構造における連続波レーザー励起では、発光から抽出されたキャリア温度が405nmの励起で速く上昇する。 このキャリア温度上昇は非平衡なLOフォノン効果が支配的であり,パウリの排除はキャリア密度に有意な影響を及ぼすことを示した。 本研究は、太陽電池のエネルギー損失を抑えるために応用できる半導体のホットキャリアの動態について、我々の知識を拡大するものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Under continuous-wave laser excitation in an InGaAs multi-quantum-well (MQW) structure, the carrier temperature extracted from photoluminescence rises faster for 405 nm excitation compared with 980 nm excitation, as the injected carrier density increases. Ensemble Monte Carlo simulation of the carrier dynamics in the MQW system shows that this carrier temperature rise is dominated by nonequilibrium LO phonon effects, with the Pauli exclusion having a significant effect at high carrier densities. Further, we find a significant fraction of carriers reside in the satellite L-valleys for 405 nm excitation due to strong intervalley transfer, leading to a cooler steady-state electron temperature in the central valley compared with the case when intervalley transfer is excluded from the model. Good agreement between experiment and simulation has been shown, and a detailed analysis has been presented. This study expands our knowledge of the dynamics of the hot carrier population in semiconductors, which can be applied to further limit energy loss in solar cells.
• Abstract（参考訳）: InGaAs多量子井戸(MQW)構造における連続波レーザー励起の下では、注入されたキャリア密度が増加するにつれて、発光から抽出されたキャリア温度は、980nm励起と比較して405nm励起で速く上昇する。 mqw系におけるキャリアダイナミクスのアンサンブルモンテカルロシミュレーションにより、このキャリア温度上昇は非平衡loフォノン効果によって支配され、パウリの排他は高いキャリア密度で有意な効果を持つことが示された。 さらに,観測衛星のl-バレーに存在するキャリアのかなりの割合は,インターバルリー移動が強いために405nmの励起のために存在し,モデルからインターバルリー移動が除外された場合と比較して,中央谷ではより冷涼な定常電子温度となることがわかった。 実験とシミュレーションの良好な一致が示され、詳細な分析がなされている。 この研究は、太陽電池のエネルギー損失のさらなる制限に応用できる半導体中のホットキャリア人口のダイナミクスに関する我々の知識を広げるものである。

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