Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 22: Quantenpunkte und Quantendr
ähte III

HL 22.6: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 17:15–17:30, H4

Dynamik von Exziton und Biexziton in einem einzelnen Quantenpunkt — •R. Weigand¹, G. Bacher¹, T. Kümmell¹, A. Forchel¹, K. Leonardi² und D. Hommel² — ¹Technische Physik, Universität Würzburg, D-97074 Würzburg — ²Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen, D-28359 Bremen

Im Gegensatz z.B. zu Quantenfilmen oder Quantendrähten ist eine Dissoziation exzitonischer Moleküle (Biexzitonen) in Quantenpunkten (QP) aufgrund der diskreten Zustandsdichte unterbunden, d.h. die Zerfallskonstante von Biexzitonen nach pulsförmiger Anregung sollte direkt deren Rekombinations-Lebensdauer widerspiegeln. Wir untersuchen die Dynamik von Exzitonen und Biexzitonen in einzelnen selbstorganisierten CdSe/ZnSe QP mittels zeitaufgelöster Photolumineszenz-Spektroskopie. Die Selektion einzelner QP erfolgt durch die Definition nanostrukturierter Mesen, die mit Durchmessern bis hinab zu 60×60 nm² als lokale Sonden dienen. Dies erlaubt die reproduzierbare Analyse eines einzelnen QPs, der je nach Anregungsdichte mit einem bzw. zwei Exzitonen besetzt ist. Die Transiente des Biexzitons zeichnet sich durch einen schnellen Anstieg und einen monoexponentiellen Zerfall aus. Hingegen ist der exzitonische Übergang durch einen signifikant verzögerten Anstieg gekennzeichnet, welcher die Generation von Exzitonen als Endprodukt der Biexzitonen-Rekombination widerspiegelt. Die Transienten von Exzitonen und Biexzitonen sowie deren relative Intensitäten können durch ein statistisches Modell quantitativ beschrieben werden, wobei u.a. die diskrete Natur der Anzahl erlaubter Exzitonen im QP berücksichtigt werden muß. Wir erhalten aus unseren Daten für die Rekombinations-Lebensdauer des Biexzitons τ_B=310 ps, die als Folge des quasi drei-dimensionalen Einschlusses im QP vergleichbar zur Exzitonen-Lebensdauer von τ_B=290 ps wird.