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

dc.contributor.advisorGrundmann, Mariusen
dc.contributor.authorWeber, Alexanderen
dc.contributor.grantorTechnische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaftenen
dc.date.accepted2005-07-13
dc.date.accessioned2015-11-20T16:22:13Z
dc.date.available2005-08-01T12:00:00Z
dc.date.issued2005-08-01
dc.date.submitted2005-08-01
dc.description.abstractIm 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.uriurn:nbn:de:kobv:83-opus-10243
dc.identifier.urihttp://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1425
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1128
dc.languageGermanen
dc.language.isodeen
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/en
dc.subject.ddc530 Physiken
dc.subject.otherEmissionde
dc.subject.otherFourierspektroskopiede
dc.subject.otherHalbleiterde
dc.subject.otherInGaAsde
dc.subject.otherIntersubniveau-Übergangde
dc.subject.otherKalorimetrische Absorptionsspektroskopiede
dc.subject.otherMittelinfrarotde
dc.subject.otherQuantenpunktde
dc.subject.otherCalorimetric absorption spectroscopyen
dc.subject.otherEmissionen
dc.subject.otherFourier spectroscopyen
dc.subject.otherInGaAsen
dc.subject.otherInter-sublevel transitionen
dc.subject.otherMid-infrareden
dc.subject.otherQuantum doten
dc.subject.otherSemiconductoren
dc.titleOptische Untersuchungen von Intersubniveau-Übergängen in selbstorganisierten InGaAs/GaAs-Quantenpunktende
dc.title.translatedOptical investigations of inter-sublevel transitions in self-organized InGaAs/GaAs quantum dotsen
dc.typeDoctoral Thesisen
dc.type.versionpublishedVersionen
tub.accessrights.dnbfree*
tub.affiliationFak. 2 Mathematik und Naturwissenschaftende
tub.affiliation.facultyFak. 2 Mathematik und Naturwissenschaftende
tub.identifier.opus31024
tub.identifier.opus41035
tub.publisher.universityorinstitutionTechnische Universität Berlinen
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