Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 21: Optische Eigenschaften I

HL 21.4: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 16:45–17:00, H3

Exziton-Trapping und Transport im dynamischen Potentialübergitter akustischer Oberflächenwellen. — •M. Streibl¹, A.O. Govorov¹, A. Wixforth¹, G. Boehm² und M.C. Amann² — ¹Sektion Physik und Center for Nanoscience, LMU München, Geschwister-Scholl-Platz 1, D-80539 München, Germany — ²Walter Schottky Institut der TU München, Am Coulombwall, 85748 Garching

Akustische Oberflächenwellen auf piezoelektrischen Halbleitermaterialien wie GaAs sind von dynamischen vertikalen und lateralen Feldern von bis zu 100 kV/cm begleitet. Damit generieren diese Oberflächenwellen dynamische Potentialübergitter die sich mit ca. 3000m/s im Festkörper ausbreiten. Wir untersuchen und diskutieren die Dynamik photogenerierter Ladungsträger in Halbleiter-Quantentopfstrukturen unter dem Einfluß dieser bewegten Potentiallandschaft. Besonders interessant ist das Wechselspiel der lateralen und vertikalen piezoelektrischen Felder. Exzitonen, d.h. durch Coulomb-Kräfte gebundene Systeme aus photogenierten Elektronen und Löchern, können in den großen lateralen Feldern der Welle zerrissen werden. Die resultierenden Bruchstücke werden in den Potentialtälern der Welle gesammelt, die Photolumineszenz des Halbleitersystems ist damit effizient unterdrückt. Die vertikalen piezoelektrischen Felder hingegen führen aufgrund des sog. Quantum-Confined-Stark Effekts zu einer Modulation der Quantisierungs- sowie der Photolumineszenzenergie. Diese Modulation generiert ein effektives Exzitonen-Potential, das in der Lage ist, Exzitonen in ihrem gebundenen Zustand zu transportieren und sie in den Bereichen der Welle zu halten, in denen sie vor der Ionisation durch die lateralen Felder der Welle geschützt sind. Wir vergleichen unsere Messungen dazu mit Experimenten an statischen Potentiallandschaften.