Type-II InP quantum dots in wide-bandgap InGaP host for intermediate-band solar cells

量子点 光电子学 带隙 材料科学 分子束外延 光致发光 俄歇效应 载流子寿命 多激子产生 纳米技术 螺旋钻 外延 原子物理学 物理 图层(电子)
作者
Takeshi Tayagaki,Takeyoshi Sugaya
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:108 (15) 被引量:30
标识
DOI:10.1063/1.4946761
摘要

We demonstrate type-II quantum dots (QDs) with long carrier lifetimes in a wide-bandgap host as a promising candidate for intermediate-band solar cells. Type-II InP QDs are fabricated in a wide-bandgap InGaP host using molecular beam epitaxy. Time-resolved photoluminescence measurements reveal an extremely long carrier lifetime (i.e., greater than 30 ns). In addition, from temperature-dependent PL spectra, we find that the type-II InP QDs form a negligible valence band offset and conduction band offset of ΔEc ≈ 0.35 eV in the InGaP host. Such a type-II confinement potential for InP/InGaP QDs has a significant advantage for realizing efficient two-step photon absorption and suppressed carrier capture in QDs via Auger relaxation.
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