Femtosekundenspektroskopie an Teil- und Gesamtstrukturen von Quantenkaskadenlasern

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Michael Wörner
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5422762

Ziel dieses Projektes ist es, die mikroskopische Physik einzelner Teilprozesse in Quantenkaskadenlasern (QCLs) und deren Teilstrukturen, direkt im Zeitbild experimentell zu charakterisieren und mit theoretischen Modellen zu vergleichen. Im Vordergrund stehen hierbei lineare und nichtlineare optische und elektronische Eigenschaften dieser Halbleiterstrukturen sowie der stationäre und dynamische Quantentransport von Elektronen in solchen Strukturen, d.h. insbesondere das quantenmechanische Tunneln durch die Injektionsbarriere. Die Femtosekunden-Spektroskopie im mittleren Infrarot (l=3 bis 20µm) soll in diesem Projekt das zentrale experimentelle Konzept darstellen. Eine direkte Messung der elektrischen Feldtransienten mittels electro-optic sampling und Messungen mit speziell geformten Infrarotimpulsen (pulse shaping) sollen neue Einblicke in die mikroskopische Physik bieten. Mit diesen Experimenten sollen dirket der zeitliche und räumliche Kohärenzgrad des Quantentransportes experimentell charakterisiert werden und mittels zeitaufgelöster Interbandabsorption die dynamische Elektronenverteilung gemessen werden. Desweiteren soll die kohärente, nichtlineare Dynamik der Intersubband-Polarisation an einzelnen Quantenschichten sowie Intersubband-Relaxation an neuen Materialsystemen untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Programmierbarer Amplituden- und Phasenfilter
• Gerätegruppe: 5770 Lichtmodulatoren, Elektrooptik, Magnetooptik