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HL: Halbleiterphysik

HL 42: Elektronentheorie

HL 42.10: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 12:45–13:00, H14

T-Matrix-Zugang zu den optischen Spektren hochangeregter Halbleiter — •T. Schmielau, G. Manzke, D. Tamme und K. Henneberger — Fachbereich Physik, Universität Rostock, Universitätsplatz 3, D - 18051 Rostock

Die Halbleiter-Bloch-Gleichungen ermöglichen eine Bestimmung optischer Spektren hochangeregter Halbleiter unter Berücksichtigung aller wichtigen Vielteilcheneffekte wie Renormierung der Ladungsträgerenergien, Abschirmung der Coulomb-Wechselwirkung und diagonale sowie nicht-diagonale Dephasierung. Allerdings basiert dieser Zugang auf einer Quasiteilchen-Näherung für die Ladungsträger und ist nicht geeignet, einen Anteil relaxierter Exzitonen zu berücksichtigen.

Wir benutzen stattdessen einen Green-Funktions-Zugang, der die inkohärente Polarisationsfunktion durch die T-Matrix ausdrückt, welche wir durch numerische Lösung der Bethe-Salpeter-Gleichung erhalten. Dabei verwenden wir Spektralfunktionen, die die Frequenz- und Wellenzahlabhängigkeit von Dämpfung und Selbstenergie berücksichtigen. Dieser Zugang wird äquivalent zu den Halbleiter-Bloch-Gleichungen, wenn eine Quasiteilchennäherung angewendet wird.

Die T-Matrix erlaubt ausserdem die Untersuchung des Einflusses von relaxierten Exzitonen auf Einteilchen-Größen wie Wigner-Funktion und chemisches Potential. Wir finden eine Absenkung des chemischen Potentials, welches den Übergang von Absorption zu Gain bestimmt. Dadurch wird exzitonischer Gewinn erschwert, denn dieser verlangt, daß das chemische Potential mit zunehmender Anregung die Exzitonenenergie erreicht, bevor das Exziton durch den Mott-Übergang verschwindet.