Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm
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K: Fachverband Kurzzeitphysik
K 5: Laserstrahlwechselwirkung, Lasermaterialbearbeitung I
K 5.3: Vortrag
Mittwoch, 30. März 2011, 11:45–12:00, HS D
Elektronendynamik in Festkörpern unter Bestrahlung mit einem ultrakurzen VUV Laserpuls — Nikita Medvedev1,2 und •Baerbel Rethfeld1 — 1Technische Universität Kaiserslautern, Deutschland — 2CFEL at DESY, Hamburg, Deutschland
Wird ein Festkörper mit einem ultrakurzen Laserpuls hoher Photonenenergie bestrahlt, so können Elektronen aus dem Valenzband oder tiefer liegenden atomaren Schalen in das Leitungsband angeregt werden. Auch sekundäre Stoßionisation und Anregung durch Auger–Zerfall von Löchern ist möglich. Wir berechnen mithilfe einer Monte Carlo Simulation die Anregung der Elektronen durch einen ultrakurzen VUV Laserpuls in festem Halbleitern und Metallen, am Beispiel von Silizium und Aluminium.
Wir erhalten den zeitlichen Verlauf der Dichte und Energieverteilung der angeregten Elektronen. Die Ergebnisse zeigen das Nichtgleichgewicht und die Thermalisierung des angeregten Elektronengases. Die transiente Dynamik und Energieverteilung der Elektronen hängt insbesondere auch von der Photonenenergie ab, während die gesamte absorbierte Energie eine untergeordnete Rolle spielt. In Halbleitern führen wir das Konzept der effektiven Bandlücke ein (effective energy gap, EEG [1]), mit der die Dichte der in das Leitungsband angeregten Elektronen abgeschätzt werden kann.
[1] N. Medvedev, B. Rethfeld, EPL 88, 55001 (2009).