Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 20: Quantenpunkte und -dr
ähte: Optische Eigensch. II

HL 20.3: Vortrag

Dienstag, 12. März 2002, 15:00–15:15, H14

Lokalisierung und Stark-Verschiebung von Ladungsträgern in InGaAs Quantenpunkten — •Matthias Sabathil, S. Hackenbuchner, D. Mamaluy, S. Birner, J. A. Majewski und P. Vogl — Walter Schottky Institut, Technische Universität Muenchen, Am Coulombwall 3, 85748 Garching

Wir präsentieren detaillierte Berechnungen der Form, Zusammensetzung und der elektronischen und optischen Eigenschaften von einzelnen selbst-organisierten InGaAs/GaAs Quantenpunkten, die in Übereinstimmung mit jüngsten Experimenten zeigen, dass die Löcher und nicht die Elektronen in der Spitze der Quantenpunkte lokalisiert sind und bei Anlegung einer Spannung die Löcher deutlich höhere Tunnelraten besitzen als die Elektronen. Aus dem Vergleich der berechneten optischen Eigenschaften mit experimentellen Ergebnissen der Stark-Verschiebung und des Photostroms können wir auf eine linsenförmige Struktur mit einem in Wachstumsrichtung extrem nichtlinearen Legierungsprofil der Quantenpunkte schließen. Es zeigt sich, dass in pyramidalen InGaAs/GaAs Quantenpunkten Elektronen und Löcher aufgrund der hohen piezoelektrischen Ladungen entlang der Kanten nur sehr geringen Überlapp besitzen. Die elektronische Struktur wurde im Rahmen einer selbstkonsistenten Mehr-Band-kp-Schrödingergleichung und Poissongleichung berechnet, wobei Legierungsprofile, Bandkantendiskontinuitäten, elastische Verspannung, pyro- und piezoelektrische Ladungen berücksichtigt werden.