Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 20: Ultrakurzzeitdynamik I
HL 20.3: Vortrag
Dienstag, 28. März 2000, 15:30–15:45, H17
100 fs Ladungsträgerdynamik in GaAs unter Aperturen mit 100 nm Durchmesser — •J. Hetzler1, A. Brunner1, T. Schimmel1, M. Wegener1, S. Leu2, S. Nau2 und W. Stolz2 — 1Institut für Angewandte Physik, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe — 2Philipps-Universität Marburg, Hans-Meerwein-Str., 35032 Marburg
In den letzten Jahren begann man, die räumliche Dynamik von Ladungsträgern auf einer ultrakurzen Zeitskala zu studieren. Wir präsentieren differentielle Transmissionsexperimente an einzelnen Metallaperturen von 2000 nm bis 100 nm Durchmesser auf einer 100 nm GaAs Heterostuktur bei Temperaturen bis hinab zu 5 K. Die Aperturen im 100 nm dünnen Aluminiumfilm werden von uns mittels Elektronenstrahllithographie hergestellt. Anrege- und Abfragepuls propagieren durch dieselbe Apertur. Die anfängliche Abfallszeit variiert dabei zwischen 50 ps für 2000 nm Löcher und 4 ps für 100 nm Löcher bei einer Anregungsdichte von ca. 1018 cm−3 und bei resonanter Anregung bei 5 K. (Bei einem Durchmesser von 100 nm erwartet man so gerade noch 780 Elektron-Loch-Paare unter der Apertur). Die unterschiedlich schnellen Abfälle können durch lateralen Transport der Ladungsträger (weg von den Aperturen) interpretiert werden. Desweiteren beobachten wir einen Beitrag mit einer wesentlich grö*eren Zeitkonstanten. Möglicherweise sind Aspekte dieser Messung auf ballistischen Transport zurückzuführen.
In den gleichen Experimenten beobachten wir ein Maximum der differentiellen Transmission Δ T/T bei konstanter Laserleistung für Aperturen von ca. 500 nm Durchmesser. Wir interpretieren dieses Verhalten als Folge der Felderhöhung an den Rändern der Aperturen.