First-Principles Calculation of the Shift Current Bulk Photovoltaic Effect from Carrier Recombination

重组 材料科学 光伏系统 电流(流体) 光电子学 反常光电效应 载流子寿命 光电效应 凝聚态物理 原子物理学 物理 载流子 分子物理学 电流密度 光伏 自发辐射 免费承运人
作者
Aaron M. Schankler,Yutian Bao,Andrew M. Rappe
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:136 (10): 106904-106904
标识
DOI:10.1103/zkks-y82g
摘要

The bulk photovoltaic effect, which occurs in single-phase, noncentrosymmetric materials, is characterized by two primary mechanisms-the ballistic current and the shift current-that each generate dc current during carrier excitation. The excitation shift current in particular has intriguing properties, including ultrafast time evolution, a deep connection to wave function quantum geometry, and a well-established sensitivity to light frequency, optical polarization, material strain and strain gradients, coexisting dc electric fields, and more. Shift photocurrent from excitation has been explored in a variety of real materials using ab initio calculations, but shift current from carrier recombination, while predicted in model systems, has not been explored in real materials. To address this gap, we present a method to calculate the shift current due to carrier recombination under steady-state illumination using first-principles calculations. We then model the response of GaN and several other wurtzite semiconductors under realistic experimental conditions. These results show that recombination current may be comparable in magnitude to excitation shift current and demonstrate that even simple materials exhibit significant variations in recombination shift current that are jointly controlled by material properties and illumination conditions. As relaxation processes may depend on spin and valley degrees of freedom, this Letter enables new possibilities to understand and control the interplay between excitation and recombination shift currents that respond sensitively to electronic, magnetic, structural, and topological factors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
搜集达人应助cindy采纳,获得10
4秒前
哈利波特完成签到,获得积分10
7秒前
lsclsclsc完成签到,获得积分10
8秒前
magin完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研小痛完成签到,获得积分10
8秒前
小狮子完成签到 ,获得积分10
9秒前
12秒前
12秒前
14秒前
biosep完成签到,获得积分10
15秒前
朴实的幻嫣完成签到,获得积分10
15秒前
怪默完成签到,获得积分10
16秒前
刘白发布了新的文献求助10
17秒前
卷卷发布了新的文献求助10
18秒前
王敏完成签到 ,获得积分10
19秒前
手术刀发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
TheSail完成签到,获得积分10
25秒前
星辰大海应助liugm采纳,获得10
27秒前
炸鸡完成签到,获得积分10
29秒前
Silence完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
眯眯眼的安雁完成签到 ,获得积分10
32秒前
ding应助卷卷采纳,获得10
32秒前
泡泡糖完成签到,获得积分10
32秒前
专注德地完成签到,获得积分10
34秒前
刘奇发布了新的文献求助10
36秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
39秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得30
39秒前
wtian完成签到,获得积分10
41秒前
cindy完成签到,获得积分10
42秒前
左右完成签到 ,获得积分10
43秒前
asdmwhx完成签到,获得积分10
48秒前
李无敌完成签到,获得积分10
49秒前
碧蓝丹烟完成签到,获得积分10
55秒前
woshi123完成签到,获得积分0
1分钟前
认真学飞雷神的林克完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7586386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9164654
关于积分的说明 19612672
捐赠科研通 7166968
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266657
关于科研通互助平台的介绍 2431677
邀请新用户注册赠送积分活动 2258424