전자 구멍 재조합은 전기와 광학적 특성에 영향을 미치는 반도체의 기본 공정입니다. 나노 구조 반도체에서, 이 과정은 양자 자신감과 표면 효과 때문에 대량 재료에서 크게 다를 수 있습니다. 이 재조합을 이해하고 모델링하는 것은 효율적인 전자 및 광전자 장치 설계에 필수적입니다.

Electron-Hole Recombination의 기본

이 과정은 전기를 유도 밴드에 잃는 때 발생합니다 에너지와 valence 밴드에 구멍으로 떨어질. 이 과정은 에너지, 종종 빛 (radiative recombination) 또는 열 (비 방사선 재조합)의 형태로 방출합니다. 재조합의 비율은 태양 전지와 발광 다이오드와 같은 장치 성능에 영향을 미칩니다.

Nanostructuring의 효력

나노파괴는 재료 내에서 전자 상태를 변경합니다. Quantum confinement는 에너지 격차를 증가시키고 재조합 경로 수정할 수 있습니다. 표면 상태와 결함은 더 눈에 띄게되고, 종종 비선형 프로세스를 향상시킬 수있는 재조합 센터로 행동합니다. 이러한 효과는 모델링 노력으로 간주되어야합니다.

모델링 접근

몇몇 방법은 nanostructured 반도체에 있는 전기 구멍 재조합형에 이용됩니다:

  • 정식: 운반대 밀도를 기준으로 재조합 속도로 프로세스를 단순화합니다.
  • Quantum 기계 모델: 전자 상태를 분석하는 Schrödinger 및 밀도 기능 이론을 사용합니다.
  • Monte Carlo 시뮬레이션: 트랙 캐리어 동적 및 상호 작용 시간.
  • 표면과 결함 모델링: 표면 상태 및 불량 수준 재조합에 영향을 미치는.