我院方宇副教授團隊在物理類top及Nature index期刊Applied Physics Letters上發表研究工作，相關成果題為“Ultrafast bulk carrier dynamics in various GaN crystals at near-infrared wavelengths under one- and two-photon absorption”，DOI: 10.1063/1.5089108。

該工作從實驗和理論上揭示了在不同的注入方式下，缺陷濃度和位錯密度對n型GaN載流子壽命的影響機理。根據模型，可以得出在單光子高注入下，載流子的複合速率受限于較慢的深能級缺陷對電子的俘獲效應；而在雙光子低注入下，由于快速的空穴俘獲效應導緻初始載流子壽命顯著縮短，此外載流子壽命和瞬态光譜響應還可以通過固有載流子濃度或位錯密度進一步調控。這讓我們可以選擇合适的激發和樣品摻雜條件來控制GaN中的載流子壽命和探測光的瞬态吸收光譜，使其應用于發光二極管，太陽能電池和全光開關等不同的光子器件中。

圖1. GaN的能帶結構和載流子複合模型

圖2. 利用複合模型拟合的實驗結果