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CP: Chemische Physik

CP 22: Einzelteilchenspektroskopie

CP 22.2: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 11:45–12:00, Gg

Einteilchenfluoreszenz chemisch präparierter Quantenpunkte — •Alf Mews, Felix Koberling, Oliver Schmelz und Thomas Basché — Institut für Physikalische Chemie der Universität Mainz, Welderweg 11, D-55099 Mainz

Halbleiternanokristalle können mit chemischen Methoden in Dimensionen von 1-10 nm hergestellt werden und spiegeln damit in idealer Weise den Übergang von molekularen Clusterstrukturen zum makroskopischen Festkörper wider. Auf Grund der dreidimensional eingeschränkten Bewegungsfreiheit der photogenerierten Ladungsträger kommt es zum Beispiel zu einer Verschiebung der Bandkante um mehr als 1.5 eV. Die damit verbundene Farbänderung der Nanokristalle ist vor allem aus anwendungstechnischen Gesichtspunkten interessant, da mit Nanokristallen verschiedener Größe praktisch das gesamte sichtbare Spektrum zugänglich ist.

Da die Nanokristalle stets einer gewissen Fluktuationen in ihrer Größe und Oberflächenbeschaffenheit unterliegen, sind zur Ermittlung der detaillierten elektronischen Struktur Fluoreszenzmessungen an einzelnen Nanokristallen durchgeführt worden. Mit der Einteilchenspektroskopie konnten völlig neuartige Effekte, wie z.B.: Fluoreszenblinken, spektrale Diffusionen oder ein deutlicher Einfluß der Anregungsleistung auf die Fluoreszezlinienbreite beobachtet werden. Durch eine Beschichtung der Nanokristalle mit einem Material größerer Bandlücke lassen sich diese Effekte deutlich minimieren.

Die Ergebnisse verdeutlichen, daß sich mit chemischen Methoden Halbleiterteilchen mit maßgeschneiderten optischen Eigenschaften herstellen lassen. Andererseits gelingt es nur mit örtlich hochauflösenden Untersuchungsmethoden, die detaillierten physikalischen Eigenschaften zu studieren.