Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 11: Zeitaufgelöste Spektroskopie

O 11.9: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 18:15–18:30, M

Tunneln angeregter Elektronen durch Metall-Isolator-Metall-Kontakte nach fs-Laseranregung — •A. Thon¹, S. Schramm¹, W. Pfeiffer¹, D. Diesing² und A. Otto² — ¹Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am Hubland, D-97074 Würzburg — ²Institut für Physik der kondensierten Materie (IPkM), Lehrstuhl für Oberflächenwissenschaft, Universitätsstr. 1, D-40225 Düsseldorf

Nach optischer Anregung eines heterogenen Systems spielen Ladungstransfers eine wichtige Rolle. Dabei folgt der Photon-Absorption in einer Systemkomponente (z.B. im Substrat) ein Transfer des angeregten Elektrons auf andere Komponenten (z.B. auf ein Adsorbat). An diesem Transfer sind oft Tunnelprozesse beteiligt. Als Modellsystem zur Untersuchung eines solchen Tunnelprozesses angeregter Elektronen durch eine Barriere untersuchen wir makroskopische Tunnelkontakte (2 mm²), deren Elektroden aus dünnen Al- und Ag-Filmen bestehen. Als Isolator dient eine ca. 2 nm dicke Al-Oxid-Schicht, die effektive Barrierenhöhe für Elektronen am Ferminiveau beträgt 3.9 eV. Diese Barriere ist für durch Licht angeregte Elektronen erniedrigt, womit ihre Tunnelwahrscheinlichkeit je nach absorbierter Energie stark erhöht ist. Für Elektronen, die zwei Photonen von 1.5 eV absorbieren, beträgt sie minimal noch 0.9 eV. Zeitaufgelöste Spektroskopie des Tunnelstroms (Ti:Sa-Oszillator, 80 MHz, 820 nm, 5 mW, 25 fs) erlaubt die Untersuchung des lichtinduzierten Anteils am Strom und gibt Aufschluss über die elektronische Dynamik im Bereich der Tunnelelektroden. Die Experimente zeigen einen Beitrag heisser Elektronen zum Tunnelstrom.