Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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LTD: Lehrertage Dresden

LTD VIII: HV VIII

LTD VIII.1: Hauptvortrag

Freitag, 28. März 2003, 16:45–17:30, HSZ/04

Spektroskopie von Quantenpunkt-Atomen — •Christian Schüller — Institut für Angewandte Physik und Zentrum für Mikrostrukturforschung, Universität Hamburg, Jungiusstraße 11, 20355 Hamburg

Die Miniaturisierung in der Herstellung von Halbleiterchips schreitet rasend voran und man wird in absehbarer Zeit zum Schalten eines Transistors auf einem Mikrochip nur noch wenige Elektronen bewegen. In der Forschung kann man schon seit längerem mit den Möglichkeiten der modernen Halbleiter-Technologie Strukturen im Nanometerbereich definieren, in die Ladungsträger - Elektronen oder Löcher - quantenmechanisch eingeschlossen werden können. Aufgrund der sehr kleinen Abmessungen dieser sogenannten Quantenpunkte sind die Energiezustände der Ladungsträger - ähnlich wie in Atomen - in allen drei Raumrichtungen quantisiert. Man spricht daher auch von ?künstlichen? Atomen, da sich die Eigenschaften dieser Quantenpunkt-Atome in gewissen Grenzen maßschneidern lassen. Die Quantisierungsenergien sind in der Regel wesentlich kleiner als in richtigen Atomen und man hat deshalb ein interessantes Wechselspiel zwischen der Quantisierung und der Coulomb-Wechselwirkung zwischen den eingeschlossenen Ladungsträgern. Es ist möglich, gezielt einzelne Elektronen in die Quantenpunkte zu laden, was eine detaillierte Untersuchung der Wechselwirkungseffekte erlaubt. In diesem Vortrag berichten wir über die Herstellung solcher Quantenpunkte und ihre Untersuchung mit optischen Methoden. Diese empfindlichen Methoden erlauben im Extremfall sogar die Untersuchung einzelner Quantenpunkte.