Hamburg 2001 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 41: Ultrakurzzeitph
änomene II

HL 41.10: Talk

Friday, March 30, 2001, 13:45–14:00, S9/10

Ultrakurzzeitdynamik hochangeregter Ladungsträger untersucht mit Hilfe der zeitaufgelösten Terahertz-Spektroskopie — •Michael Schall, Hanspeter Helm und Peter Uhd Jepsen — Fakultät f. Physik, Hermann-Herder-Str.3, 79104 Freiburg

Durch transiente Terahertz(THz)-Spektroskopie ist es möglich, die Dynamik von Ladungsträger im thermischen Nicht-Gleichgewicht mit einer Zeitauflösung unter 500 fs zu verfolgen[1,2]. Ein subpicosekunden THz-Puls mit Frequenzen im Ferninfrarot(FIR)-Bereich dient in einem konventionellen Pump/Probe-Experiment als Abfragestrahl für photogenerierte Ladungsträger in Halbleitern, die durch einen Ultrakurzpulslaser (τ = 100 fs) injiziert werden. Die Absorption des FIR-Pulses ist ein Maß für die Elektronenbeweglichkeit im Leitungsband, so dass Streuprozesse in Seitentäler mit geringerer Beweglichkeit oder das Einfangen in Störstellenzustände direkt beobachtet werden. Zusätzliche Informationen zur Relaxation der Ladungsträger erhält man aus der zeitlichen Entwicklung des breiten Frequenzspektrum (0,25–2,5 THz) des THz-Pulses. In der hier vorgestellten Arbeit untersuchen wir die Ladungsträgerdynamik der II-VI Halbleiter ZnTe und CdTe. Mit einem intensiven Femtosekundenlaser werden Elektronen über 1- und 2-Photonenabsorption ins Leitungsband angeregt. Aus der zeitlichen und spektralen Modifikation des THz-Strahlungsfeldes lässt sich die Relaxationsdynamik hoch angeregter Elektronen in Abhängigkeit der Pumpintensität und Kristalltemperatur bestimmen. [1] M. Schall, P. U. Jepsen, Opt. Lett. 25, 13 (2000) [2] M. C. Beard, G. M. Turner, C. A. Schmuttenmaer, Phys. Rev. B 62, 15764 (2000)