A detailed investigation of electronic and optical properties of the exciton, the biexciton and charged excitons in a multi-shell quantum dot nanocrystal

比克西顿 激子 量子点 壳体(结构) 物理 光致发光 分子物理学 凝聚态物理 三极管 激发 材料科学 纳米晶 激发态 原子物理学 库仑 结合能 量子力学 复合材料
作者
Abdurrahman Aktürk,Mehmet Şahin,Fatih Koç,Ahmet Erdinç
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
卷期号:47 (28): 285301-285301 被引量:25
标识
DOI:10.1088/0022-3727/47/28/285301
摘要

In the present study, the electronic and optical properties of the exciton (X), the biexciton (XX) and charged excitons (X− and X+) in a multi-shell quantum dot nanocrystal have been systematically explored in detail. The electronic properties have been determined in the framework of the single-band effective mass approximation. For this purpose, the Poisson–Schrodinger equations have been solved self-consistently in the Hartree approximation. In the electronic structure calculations for XX, X− and X+, the quantum mechanical exchange–correlation potentials between particles of the same type have been taken into account in the local density approximation. Some optical parameters, such as the overlap integrals, recombination oscillator strengths, radiative lifetimes, etc, have been determined by using the single-particle energy levels and wavefunctions obtained. A different approximation, reported in Sahin and Koc 2013 Appl. Phys. Lett. 102 183103, has been used in the recombination oscillator strength calculations. The results have been presented comparatively as a function of the shell thicknesses, and the well widths and probable physical reasons underlying them have been discussed in detail.
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