我院方宇副教授团队在物理类top及Nature index期刊Applied Physics Letters上发表研究工作，相关成果题为“Ultrafast bulk carrier dynamics in various GaN crystals at near-infrared wavelengths under one- and two-photon absorption”，DOI: 10.1063/1.5089108。

该工作从实验和理论上揭示了在不同的注入方式下，缺陷浓度和位错密度对n型GaN载流子寿命的影响机理。根据模型，可以得出在单光子高注入下，载流子的复合速率受限于较慢的深能级缺陷对电子的俘获效应；而在双光子低注入下，由于快速的空穴俘获效应导致初始载流子寿命显著缩短，此外载流子寿命和瞬态光谱响应还可以通过固有载流子浓度或位错密度进一步调控。这让我们可以选择合适的激发和样品掺杂条件来控制GaN中的载流子寿命和探测光的瞬态吸收光谱，使其应用于发光二极管，太阳能电池和全光开关等不同的光子器件中。

图1. GaN的能带结构和载流子复合模型

图2. 利用复合模型拟合的实验结果