激子概念复习强化
(2020-04-12 10:04:05)分类: 教学、读书与科研论文写作 |
“激子”这个概念还是用在有机半导体中的比较多,无机半导体一般称为“载流子”。激子的波尔半径简言之就是激子在半导体中一个能自由运动的区域的半径,平均自由程是指激子在运动时的一个空间尺度,形象的说,比如在某半导体里激子的自由程是1nm,那这个激子在做无序运动时“跳一下”平均能跳出1nm远。但是如果你的半导体的尺寸比激子的波尔半径还小,激子的活动空间本来就没那么大,跳一下就跳不出1nm了。这称之为“量子限域效应”,在这个很小的尺度内,激子密度很大,很拥挤,能带也随之发生变化(发生分立),这种现象一般见于非常小尺度的半导体中,如半导体量子点、量子阱等等中。
量子尺寸效应不仅量子点有,还有量子线,量子阱,有一个维度符合量子尺寸效应的要求下,可以有量子尺寸效应特征,晶体只要在一个维度上的排列只有纳米级别,即在这个维度上只有有限的周期性排列应该都会表现出尺寸效应特征吧。宏观晶体都会考虑它无限重复的延展的,而纳米材料不是无限的,表面原子占的比例很高。
这里边有不同的confinement
regime, 有strong confinement 和 week confinement.
随着size的不同,会出现对单独电子和空穴的限制效应。如果size
大一些,就变成了对exciton的限制了。其实这种confinement在尺寸远远大于bulk exciton Bohr radius
的时候,也观察到了。 可以参看 li dehui 等人发在ACS nano的文章: surface depletion induced
confinement in CdS nanobelts. 那里边引用了一篇Yoffle写的review,
那个review里有很详细的讨论。
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