La recombinaison des trous d'électrons est un processus fondamental dans les semi-conducteurs qui affecte leurs propriétés électriques et optiques. Dans les semi-conducteurs nanostructurés, ce processus peut être significativement différent des matériaux en vrac en raison du confinement quantique et des effets de surface.

Bases de la recombinaison électronique-mole

La recombinaison se produit lorsqu'un électron de la bande de conduction perd de l'énergie et tombe dans un trou de la bande de valence. Ce processus libère de l'énergie, souvent sous forme de lumière (recombinaison radiative) ou de chaleur (recombinaison non radiative).

Effets de la nanostructuration

La nanostructuration modifie les états électroniques dans le matériau. La confinement quantique peut augmenter l'écart énergétique et modifier les voies de recombinaison. Les états et les défauts de surface deviennent plus importants, agissant souvent comme centres de recombinaison qui peuvent améliorer les processus non radiatifs.

Approches de modélisation

Plusieurs méthodes sont utilisées pour modéliser la recombinaison des trous d'électrons dans les semi-conducteurs nanostructurés :

  • Équations de taux: Simplifier le processus en taux de recombinaison en fonction des densités du porteur.
  • Modèles mécaniques de quantum: Utilisez les théories fonctionnelles de Schrödinger et de densité pour analyser les états électroniques.
  • Monte Carlo simulations:[ Dynamique du porteur de la voie et interactions dans le temps.
  • Modélisation de la surface et des défauts:[ Incorporer les états de surface et les niveaux de défauts affectant la recombinaison.