近日，中国科学院年夜连化学开博体育物理研究所研究员吴凯丰和研究员王俊慧团队在半导体热载流子弛豫动力学研究方面获得新进展。研究团队操纵红外光直接泵浦胶体量子阱中预搀杂电子的子带间跃迁，揭露了热电子驰豫的本征动力学机制。相干功效颁发在《纳米快报》。

因为限域势分歧，一维限域的胶体量子阱（即纳米片）的电子布局显著分歧在三维限域的胶体量子点。后者的导带和价带四周是完全分立的能级，而前者的导带和价带四周是分立的子带，每一个子带在量子阱面内依然具有近似体相材料的色散关系。这些子带间的电子跃迁和弛豫进程在量子级联激光器等单极光电器件的设计中饰演着很是主要的脚色。但是，今朝人们对胶体量子阱中的子带间电子弛豫动力学机制理解较为有限。

工作中，团队选择前期成长的电子搀杂CdSe胶体量子阱作为模子系统，操纵近红外激光脉冲将搀杂在n=1子带的电子共振激起到n=2子带上。随后，团队操纵可见光脉冲探测热电子从n=2子带向n=1子带弛豫的进程。该策略奇妙地解决和避开了前人的研究中所碰到热电子初始状况界说不明白，和价带上存在空穴，电子-空穴彼此感化可能会干扰本征的热电子弛豫动力学等问题。团队发现，热电子从n=2子带发射声子弛豫到n=1子带，和在n=1子带内的电子-电子散射进程会在200飞秒之内完成，随后的电子冷却进程产生在几皮秒的时候标准。在斟酌电子的“态占有”效应和热电子与光学声子之间的散射彼此感化后，这些尝试成果可以用数值摹拟根基复现。

该工作一方面揭露了胶体量子阱中子带间热电子弛豫的本征物理机制，另外一方面也为人们操纵胶体量子阱设计相干的单极子带间器件供给了有用信息。

相干论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c03290

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