Publication

Role of carrier-phonon interaction on the exciton formation in quantum wells

Vincenzo Savona
1997
Journal Articles

Résumé

We investigate the exciton formation process from free carriers in a single GaAs quantum well. We focus on the formation processes assisted by emission and absorption of acoustic and optical phonons. The formation rates are evaluated and compared to the experimental results. The exciton dissociation rates are also calculated as a function of the lattice temperature. Finally, these rates are used in a rate equation model in order to reproduce the dynamics of excitons and free carriers in a photoluminescence experiment. We show that for lattice temperature lower than 30K, the thermalization between free carriers and excitons is very slow, and deviations from the action mass law persist for several nanoseconds.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/94aa689a-ba76-48ba-8286-e7ea83bffb1e

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Concepts associés (28)

Boîte quantique

Une boîte quantique ou point quantique, aussi connu sous son appellation anglophone de quantum dot, est une nanostructure de semi-conducteurs. De par sa taille et ses caractéristiques, elle se comporte comme un puits de potentiel qui confine les électrons (et les trous) dans les trois dimensions de l'espace, dans une région d'une taille de l'ordre de la longueur d'onde des électrons (longueur d'onde de De Broglie), soit quelques dizaines de nanomètres dans un semi-conducteur.

Photoluminescence

La photoluminescence (PL) est un processus par lequel une substance absorbe des photons puis ré-émet des photons. Dans le cas d'un semi-conducteur, le principe est d'exciter des électrons de la bande de valence avec un photon d'une énergie supérieure à l'énergie de gap du composé, de telle sorte qu'ils se retrouvent dans la bande de conduction. L'excitation fait donc passer les électrons vers un état d'énergie supérieure avant qu'ils ne reviennent vers un niveau énergétique plus bas avec émission d'un photon.

Puits quantique

Un puits quantique est une zone de l'espace dans laquelle le potentiel ressenti par une particule quantique atteint un minimum. Il s'agit d'un puits de potentiel dont les petites dimensions entraînent une différence entre les prédictions de la mécanique classique et celles de la mécanique quantique. L'équation de Schrödinger prévoit en effet que l'énergie de la particule évoluant dans un tel puits est quantifiée. L'étude de puits quantiques de forme variée (puits carré, puits harmonique, couplage entre deux puits voisins.

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