Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 29: Ultrakurzzeitdynamik I

HL 29.4: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 11:15–11:30, H2

Optische Nichtlinearität in Hetero–n-i-p-i–Strukturen mit kurzen Schaltzeiten — •H.M. Hauenstein¹, A. Seilmeier¹, W. Geisselbrecht², S. Malzer² und G.H. Döhler² — ¹Physikalisches Institut, Universität Bayreuth, 95440 Bayreuth — ²Institut für Technische Physik I, Universität Erlangen–Nürnberg, 91058 Erlangen

N-i-p-i-Strukturen sind bekannt für deren große nichtlinearen Absorptionsänderungen bei niedrigen Laserleistungen, deren Ursache die Ladungstrennung im internen elektrischen Feld ist. Der damit verbundene Abbau des Feldes führt zu schnellen Änderungen der Absorption aufgrund des Franz-Keldysh Effekts. Die Rückkehr in den Ausgangszustand erfolgt allerdings wegen der sehr ineffizienten Ladungsträgerrekombination nur auf der Mikrosekundenzeitskala. In diesem Beitrag wird anhand einer Hetero-n-i-p-i-Struktur gezeigt, daß mit Hilfe von Rekombinationskontakten, die eine schnelle externe Rekombination photogenerierter Ladungsträger erlauben, die Zeitkonstante für die Rückkehr in den Grundzustand um viele Größenordnungen bis auf wenige Nanosekunden beschleunigt werden kann. Die einzelnen Zeitkonstanten und Relaxationsprozesse werden detailliert diskutiert. Es wird gezeigt, daß sogar bei einer Wiederholrate von 76 MHz das System zwischen den einzelnen Impulsen wieder in den Grundzustand zurückkehren kann, was sehr große nichtlineare Absorptionsänderungen bei Energien ≤ 20 pJ zur Folge hat.