08.12.2011
In Halbleitermaterialien können elektrische Ströme sowohl durch die Bewegung von negativ geladenen Elektronen als auch von positiv geladenen Löchern (auch Defektelektronen genannt) hervorgerufen werden. In Halbleiternanostrukturen kann es dabei durch Quanteneffekte zu einer Aufspaltung der Energie verschiedener Lochtypen, der sogenannten schweren und leichten Löcher, kommen.
In der Arbeitsgruppe THz-Optik der PTB wurden nun die ultraschnellen Ladungsträgerströme untersucht, die in solchen Halbleiter-Quantenfilmen unter Einstrahlung von Femtosekunden-Laserpulsen entstehen. Die Untersuchung erfolgte dabei durch Nachweis der durch die Ladungsträgerströme erzeugten THz-Strahlung.
Im Rahmen der Untersuchungen konnte erstmals gezeigt werden, dass die gleichzeitige Anregung von leichten und schweren Lochzuständen in GaAs-Quantenfilmen spezieller Orientierung zu Ladungsträgeroszillationen in der Ebene der Quantenfilme führt. Die Beobachtungen belegen dabei, dass die leichten und schweren Löcher in der Ebene der Quantenfilme auch räumlich getrennt sind. Zudem besteht zwischen den beiden Lochbändern ein Übergangsdipolmoment, das zur Erzeugung von THz-Strahlung genutzt werden kann. Die Ergebnisse könnten zukünftig bei der Entwicklung neuartiger THz-Quellen zur Anwendung kommen.
Ansprechpartner: M. Bieler
Fachbereich 2.5 : Halbleiterphysik und Magnetismus