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HL: Halbleiterphysik

HL 9: Halbleiterlaser

HL 9.4: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 16:15–16:30, S2

Mikroskopische theoretische Beschreibung von Quantenpunktlasern — •Edeltraud Gehrig und Ortwin Hess — Theoretische Quantenelektronik, Institut für Technische Physik, DLR, 70569 Stuttgart

Quantenpunktlaser sind komplexe nichtlineare Systeme, in denen die raumzeitliche Lichtfeld-Dynamik mikroskopisch mit der Ladungsträgerdynamik eines Quantenpunkt-Ensembles verknüpft ist. Mikroskopische, räumlich aufgelöste Gleichungen auf der Basis einer Maxwell-Bloch Beschreibung für Quantenpunkte (‘Quantenpunkt Maxwell Bloch Gleichungen’) werden vorgestellt und diskutiert. Sie koppeln die dynamischen Änderungen im Ladungsträger-Ensemble und die Inter-Level-Dipol-Dynamik mit der räumlich veränderlichen Lichtfeld-Dynamik und der Ladungsträgerdynamik des umgebenden Materials. Spontane und induzierte Rekombination, Vielteilchen-Wechselwirkungen, Intradot-Ladungsträger-Relaxation über Phononen-Wechselwirkungen sowie die (elastische und inelastische) Streuung mit den Ladungsträgern der umgebenden Schichten werden auf mikroskopischer Ebene beschrieben. Räumliche Fluktuationen in Größe und Energieniveaus der Quantenpunkte sowie Inhomogenitäten in der Positionierung der Quantenpunkte in der Laserstruktur werden mit Hilfe statistischer Methoden erfasst. Numerische Simulationen auf der Basis der mikroskopischen Beschreibung erlauben die Berechnung von Nichtgleichgewichts-Ladungträgerverteilungen sowie eine Veranschaulichung der räumlichen Lichtfeld-Verteilungen in einer beliebigen Quantenpunkt-Laserstruktur.