Regensburg 1998 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 13: Ultrakurzzeitdynamik I

HL 13.9: Talk

Tuesday, March 24, 1998, 12:30–12:45, H16

Ultraschnelles Aufheizen und Abkühlen von Elektronenplasmen in GaInAs/AlInAs Quantentöpfen nach Intersubbandanregung — •R. A. Kaindl¹, S. Lutgen¹, M. Woerner¹, T. Elsaesser¹, A. Hase² und H. Künzel² — ¹Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie, D-12474 Berlin — ²Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik Berlin GmbH, D-10587 Berlin

Das Aufheizen quasi-zweidimensionaler Elektronenplasmen durch angeregte Nichtgleichgewichts-Ladungsträger sowie das nachfolgende Abkühlen werden in einem Femtosekunden Pump-Probe Experiment untersucht. Mittels ultrakurzer Impulse im mittleren Infrarot (λ = 4.8 µm) werden Elektronen aus dem n=1 in das n=2 Leitungssubband von GaInAs/AlInAs Vielfach-Quantentöpfen angeregt. Abtastimpulse im nahen Infrarot erlauben einen Einblick in die Dynamik der transienten Verteilungsfunktionen. Nach Intersubbandstreuung transferieren die angeregten Elektronen Energie in die nichtangeregten n=1 Elektronen und bilden mit diesen innerhalb von 2 ps eine heiße Fermiverteilung [1]. Untersucht werden Proben mit 6 nm Topfbreite und unterschiedlichen Dotierungen von 1.5 · 10¹¹cm⁻² und 1.5 · 10¹²cm⁻². Die beobachtete Aufheizrate nimmt mit der Plasmadichte zu, während das nachfolgende Abkühlen innerhalb von wenigen 10 ps über die Emission optischer Phononen stattfindet und sich im untersuchten Bereich als dichteunabhängig erweist.

[1] S. Lutgen, et al., Phys. Rev. Lett. 77, 3657 (1996).