Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 7: Poster I

HL 7.91: Poster

Montag, 26. März 2001, 10:30–19:00, Rang S\ 3

Spintransport durch schnelle ambipolare Diffusion in Halbleiterschichtstrukturen — •M. Beck¹, D. Streb¹, M. Vitzethum¹, P. Kiesel¹, G. H. Döhler¹, J. Hübner² und M. Oestreich^2,3 — ¹Inst. f. Techn. Physik I, Universität Erlangen — ²Fachb. Physik und Wiss. Zentr. f. Materialwiss. , Universität Marburg — ³Inst. f. Festkörperphysik, Abt. Nanostrukturen, Universität Hannover

Wir untersuchen die Spinrelaxation und den Spintransport optisch generierter polarisierter Elektronen in der n-Schicht von pinip- Strukturen. Aufgrund des elektrischen Feldes senkrecht zu den i-Schichten werden die durch zirkular polarisierte Anregung erzeugten Elektron-Loch-Paare innerhalb weniger ps räumlich voneinander getrennt. Dies hat drei Effekte zur Folge, die die Spin-Diffusionslänge gegenüber dem Volumenhalbleiter vergrößern. Zum einen wird die Ladungsträgerlebensdauer drastisch erhöht. Zum anderen kann der Einfluss der Elektron-Loch-WW (BAP-Mechanismus) auf die Spinrelaxation vernachlässigt werden. Darüber hinaus bewirkt die gegenüber dem Fall im Volumenhalbleiter reduzierte Abschirmung zwischen Elektronen und Löchern eine starke Beschleunigung des lateralen Transportprozesses entlang der Dotierschichten. Bei geeigneter Wahl der Probenparameter vergrößert sich bei Raumtemperatur die Diffusionskonstante um ca. vier Größenordnungen, bei tiefen Temperaturen nimmt der Unterschied zu. Folglich kann die Spindiffusionslänge gegenüber dem Volumenhalbleiter stark vergrößert werden. Wir berechnen den Einfluss verschiedener Relaxationsmechanismen auf die Relaxationszeit und die sich daraus ergebenden Spin-Diffusionslängen. Die experimentelle Untersuchung ist ebenfalls in Vorbereitung.