Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 45: Ultrakurzzeitph
änomene II

HL 45.2: Vortrag

Donnerstag, 27. März 2003, 14:45–15:00, BEY/81

Ultraschnelle Nahfeld-Spektroskopie von korrelierten Exziton- Zuständen in einzelnen Quantenpunkten — •T. Unold, K. Mueller, C. Lienau und T. Elsaesser — Max-Born-Institut, Berlin, Germany

Die Dynamik von exzitonischen und biexzitonischen optischen Anregungen in einzelnen Quantenpunkten wird gegenwärtig intensiv untersucht, da solche Anregungen lange Dephasierungszeiten besitzen und damit Möglichkeiten zur Demonstration quantenlogischer Operationen bieten. In diesem Beitrag untersuchen wir zum ersten Mal die transiente optische Nichtlinearität von korrelierten exzitonischen Zuständen in einzelnen Quantenpunkten in dünnen 5 nm GaAs Quantenfilmen. Nichtlineare Spektren werden in einem Nahfeld- Anrege-Abtast-Spektrometer [1] mit Femtosekunden-Lichtimpulsen aufgenommen. Die nichtlinearen Spektren zeigen spektral scharfe Resonanzen, die isoenergetisch mit den Emissionspeaks von einzelnen Exzitonen sind und durch das anregungsinduzierte Ausbleichen der Quantenpunkt-Absorption hervorgerufen werden. Gleichzeitig zeigen die Spektren Resonanzen von korrelierten biexzitonischen Zuständen. Die Dynamik beider Nichtlinearitäten ist strikt korreliert. Die Experimente erlauben es, sowohl die Lebensdauer der Zustände wie auch die Dephasierungszeit der kohärenten exzitonischen und biexzitonischen Polarisationen zu bestimmen. In diesen Quantenpunkten finden wir eine Biexziton-Dephasierungszeit von ca. 6 ps, die wir auf Biexziton-Relaxation innerhalb des Quantenpunkts zurückführen.

[1] T. Guenther et al., Phys. Rev. Lett. 87, 057401 (2002)