Optische Untersuchungen von Intersubniveau-Übergängen in selbstorganisierten InGaAs/GaAs-Quantenpunkten

Weber, Alexander

Optische Untersuchungen von Intersubniveau-Übergängen in selbstorganisierten InGaAs/GaAs-Quantenpunkten

dc.contributor.advisor	Grundmann, Marius	en
dc.contributor.author	Weber, Alexander	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften	en
dc.date.accepted	2005-07-13
dc.date.accessioned	2015-11-20T16:22:13Z
dc.date.available	2005-08-01T12:00:00Z
dc.date.issued	2005-08-01
dc.date.submitted	2005-08-01
dc.description.abstract	Im Rahmen dieser Arbeit werden Intersubniveau-Übergänge in selbstorganisierten InGaAs/GaAs-Quantenpunkten mit spektroskopischen Methoden untersucht. Dabei wird einerseits das ladungsabhängige Absorptionsverhalten der Nanostrukturen im Mittelinfrarot mit einer neuen Kombination aus Fourierspektroskopie und kalorimetrischer Absorptionsspektroskopie erforscht. Andererseits wird mittelinfrarote Intersubniveau-Emission aus Quantenpunkten spektroskopisch untersucht. Die prinzipielle Machbarkeit eines bipolaren zweifarbigen Lasers, der im Nah- und im Mittelinfrarot emittiert, kann durch Simulationen gezeigt werden. Mit Hilfe der genannten Absorptions-Technik ist es möglich, Phononen erzeugende, nichtstrahlende Intersubniveau-Übergänge in Quantenpunkten direkt nachzuweisen, indem die Erwärmung der Probe durch Ladungsträgerrelaxationen nach optischer Absorption in den Quantenpunkten gemessen wird. Deshalb kann man den Aufbau auch als mittelinfrarotes Quantenpunktbolometer bezeichnen. Es wird experimentell eine ladungsabhängige Absorption in den Quantenpunkten nachgewiesen. Deren Intensität und Wellenlänge hängt von der Ladung der Quantenpunkte, die sich durch Anlegen einer externen Spannung verändern lässt, ab. Die beobachteten Effekte können durch unterschiedliche Ladungsträgerbesetzung, Pauli-Blockade und Mehrteilcheneffekte in den Quantenpunkten erklärt werden. Der Intersubniveau-Absorptionsquerschnitt für Quantenpunkte, die mit einem Elektron besetzt sind, wird mit ~10-13 cm2 bestimmt. Undotierte, optisch gepumpte Quantenpunktproben ohne Wellenleiter zeigen mittelinfrarote Emissionspeaks. Die Intensität wächst dabei unterlinear mit der optischen Anregungsleistung und sättigt schließlich. Aus dem beobachteten Sättigungsverhalten lässt sich die Art der Ladungsträgerrelaxation bestimmen ? bei den untersuchten Proben liegt in der Hauptsache eine rein kaskadische Relaxation vor. Nahinfrarote Laserproben ergeben bei optischer oder elektrischer Anregung ebenfalls mittelinfrarote Emissionspeaks im Bereich von 50?115 meV. Je nach Zustand und Größe des Wellenleiters weicht hier aber die Abhängigkeit der mittelinfraroten Intensität von der Anregungsleistung deutlich vom erwarteten Verhalten ab, indem sie einen signifikant überlinearen Anstieg aufweist. Simulationen eines nahinfraroten Quantenpunktlasers, die auch die mittelinfrarote Emission berücksichtigen, zeigen, dass der beobachtete überlineare Anstieg durch Intersubniveau-Emission im Lasermode erklärt werden kann. Diese mittelinfrarote Emission ist zwar noch weit unterhalb der Schwelle für einen mittelinfraroten Laser, aber ein wichtiger experimenteller Schritt hin zu einem solchen.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-10243
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1425
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1128
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	530 Physik	en
dc.subject.other	Emission	de
dc.subject.other	Fourierspektroskopie	de
dc.subject.other	Halbleiter	de
dc.subject.other	InGaAs	de
dc.subject.other	Intersubniveau-Übergang	de
dc.subject.other	Kalorimetrische Absorptionsspektroskopie	de
dc.subject.other	Mittelinfrarot	de
dc.subject.other	Quantenpunkt	de
dc.subject.other	Calorimetric absorption spectroscopy	en
dc.subject.other	Emission	en
dc.subject.other	Fourier spectroscopy	en
dc.subject.other	InGaAs	en
dc.subject.other	Inter-sublevel transition	en
dc.subject.other	Mid-infrared	en
dc.subject.other	Quantum dot	en
dc.subject.other	Semiconductor	en
dc.title	Optische Untersuchungen von Intersubniveau-Übergängen in selbstorganisierten InGaAs/GaAs-Quantenpunkten	de
dc.title.translated	Optical investigations of inter-sublevel transitions in self-organized InGaAs/GaAs quantum dots	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.identifier.opus3	1024
tub.identifier.opus4	1035
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1

Name:: Dokument_35.pdf
Size:: 1.84 MB
Format:: Adobe Portable Document Format

Download

Collections

Publications