Ultrafast spectroscopy on semiconductor alloys and nanostructures

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang W. Rühle
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2001 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5327068

In diesem Projekt wird der Einfluss von Unordnung auf die optischen und elektronischen Eigenschaften von Halbleiter-Mischkristallen und -Nanostrukturen in enger Zusammenarbeit zwischen Experiment und Theorie untersucht. Unordnung in Mischkristallen beruht auf der räumlichen Variation der Zusammensetzung während die Unordnung in Nanostrukturen zusätzlich noch durch die Rauhigkeit der Grenzflächen hervorgerufen wird. Das Gesamtziel dieses Projektes ist es, makroskopische, also räumlich gemittelte Einflüsse der Unordnung auf die linearen und nichtlinearen optischen und elektronischen Halbleitereigenschaften zu korrelieren mit der experimentell gemessenen oder theoretisch berechneten, mesoskopischen bzw. mikroskopischen Unordnung. Ultrakurzzeitspektroskopie und Spektroskopie mit hoher Ortsauflösung sind dabei die experimentellen Methoden. Sie werden durchgeführt an Halbleiterstrukturen, die zum Großteil in Marburg mitkonzipiert und hergestellt werden. Alle Proben werden zudem soweit wie möglich strukturell auf ihre mikroskopische Unordnung hin charakterisiert. Die experimentellen Methoden der Ultrakurzzeitspektroskopie und der Spektroskopie mit hoher Ortsauflösung werden laufend verbessert und neue Konzepte werden entwickelt. Von der Theorieseite her werden die in Marburg entwickelten Modelle hier an Experimente adaptiert, um so einen direkten Vergleich zu ermöglichen. Konkret soll der Einfluss der Unordnung direkt experimentell erfasst und in der jeweilig speziellen Form in der Theorie berücksichtigt werden. Analysiert werden sollen: I)das Dephasieren optischer Anregungen, II) die Raum-Zeit-Dynamik optischer Anregungen, III) charakteristische Energien von Exzitonen- und Biexzitonenzuständen und IV) die Bildungs- und Lokalisierugnsdynamik dieser Elementaranregungen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Stephan W. Koch (†)