Excitons in a disordered medium: A numerical study in InGaN quantum wells
Excitons in a disordered medium: A numerical study in InGaN quantum wells
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无序介质中的激子：InGaN 量子阱的数值研究
DOI：
10.1103/physrevresearch.4.043004
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发表时间：
2022
影响因子：
4.2
通讯作者：
Weisbuch, Claude
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
David, Aurelien;Weisbuch, Claude
在Schrödinger方程中，考虑随机合金无序和库仑相互作用，对InGaN量子阱中的激子进行了数值研究。系统地探讨了它们的统计特性作为量子阱厚度和组成的函数，揭示了无序诱导载流子局部化、库仑吸引和场诱导波函数分离之间的复杂竞争。这就产生了一类介于类氢激子和无序定域自由粒子之间具有杂化性质的半导体准粒子。对自由载流子对激子的筛选进行了研究，发现自由载流子对激子的筛选与本体激子的筛选有明显的区别。最后，介绍了激子Schrödinger方程的高精度近似解，降低了数值复杂度。
Excitons in InGaN quantum wells are investigated numerically, considering random alloy disorder and Coulomb interaction on equal footing in the Schrödinger equation. Their statistical properties are systemically explored as a function of the quantum well thickness and composition, revealing a complex competition between disorder-induced carrier localization, Coulomb attraction, and field-induced wave function separation. This results in a class of semiconductor quasiparticle with hybrid properties in between hydrogenoid excitons and disorder-localized free particles. Exciton screening by free carriers is investigated and shows distinct behavior from the screening of bulk excitons. Finally, a highly accurate approximate solution of the excitonic Schrödinger equation, with reduced numerical complexity, is introduced.
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