Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 34: Heterostrukturen

HL 34.8: Vortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 17:15–17:30, S17

Inter- und Intraminiband Absorption im Übergitter — •Harald Willenberg, Anke Schmidt und Gottfried H. Döhler — Lehrstuhl für Halbleiterphysik, Universität Erlangen-Nürnberg

Unter dem Einfluß eines elektrischen Gleichfeldes oszillieren Elektronen im Miniband eines Übergitters mit der feldabhängigen Bloch-Frequenz. Die Frage, inwiefern die Blochoszillationen als durchstimmbare Terahertz-Strahlungsquelle genutzt werden können, beschäftigt die Halbleiterphysik seit der Erfindung des Übergitters.

In diesem Zusammenhang untersuchen wir die Intra-Miniband-Absorption, die die Wechselwirkung der bloch-oszillierenden Elektronen mit einem zusätzlichen Wechselfeld vergleichbarer Frequenz beschreibt, sowie die Inter-Miniband-Absorption, die Rückschlüsse gestattet auf die Dispersion der beteiligten Minibänder und die von oszillierenden Elektronen verursachte, nicht-thermische Verteilungsfunktion.

Unsere Monte-Carlo-Rechnungen des Ladungsträgertransportes unter Berücksichtigung realer Streumechanismen liefern die feldabhängigen Verteilungsfunktionen und zeitabhängigen Driftgeschwindigkeiten, aus denen sich die Absorption ableiten läßt. Einfachen Relaxationszeit-Modellen zufolge ergibt sich eine große Verstärkung elektromagnetischer Strahlung nahe der Bloch-Frequenz. In der Tat reproduziert unsere numerische Lösung der Boltzmann-Gleichung diese optimistischen Vorhersagen, vorausgesetzt die phänomenologischen Relaxationszeiten werden der Monte-Carlo-Simulation entnommen.