Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 11: Poster 1
HL 11.25: Poster
Montag, 11. März 2002, 17:00–19:30, Poster A
Infrarotabsorption durch Exzitonen in Cu2O — •Michael Jörger, Tibor Fleck und Claus Klingshirn — Institut für Angewandte Physik, Universität Karlsruhe, Wolfgang-Gaede-Straße 1, 76131 Karlsruhe
Der direkte Halbleiter Cu2O ist für seine
wasserstoffähnliche np-Exzitonenreihe, mit einer
nahezu perfekten 1/n2 Abhängigkeit der Exzitonenergien
bekannt. Das 1s-Exziton fällt energetisch aus dieser Reihe heraus,
da es durch seinen kleinen Bohrradius eine erhöhte
Bindungsenergie aufweist und spaltet durch Austauschwechselwirkung in
Triplett und Singulett (Ortho- und Paraexziton) auf.
Beim vorgestellten Anregungs-/Abfrageexperiment wurden mittels
Fourierspektroskopie die Infrarotübergänge vom 1s-Zustand in die
energetisch höheren np-Zustände bei zwei verschiedenen
Anregungsbedingungen untersucht: zum einen
wurden die 1s-Exzitonen durch cw-Laseranregung oberhalb der Bandkante
erzeugt, zum anderen im phononassistierten Absorptionskontinuum des
1s-Exzitons.
Eine Motivation für diese Messungen besteht im Aufzeigen
der Analogie zwischen Exzitonen und Atomen, da die untersuchten
1s→ np Übergänge gerade der Lyman-Serie im Wasserstoff
entsprechen. Desweiteren kann die Linienform der Übergänge
Aufschluss über die Verteilung der 1s-Exzitonen im Impulsraum geben.
Da die verwendete Technik volumensensitiv ist, wird der Einfluss
von Oberflächeneffekten reduziert. Die Ergebnisse belegen unter anderem
den starken Einfluss von Verspannungen, wie sie z.B. durch das Aufkleben
der Probe entstehen.