Regensburg 2002 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

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

HL 20.8: Talk

Tuesday, March 12, 2002, 16:15–16:30, H14

Polarisationsaufgelöste Elektroabsorption in InAs/GaAs quantum dots in Wellenleitergeometrie — •M. Kahl, M. Schardt, O. Wolst, S. Malzer und G.H. Döhler — Inst. f. Techn. Physik I, FAU-Erlangen-Nürnberg, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen

Zur Untersuchung elektrooptischer Effekte in InAs/GaAs quantum dots eignen sich Transmissionsexperimente in Wellenleitergeometrie besonders [1]. Dabei kann a) der niedrige Absorptionskoeffizient durch eine entsprechend lange Wechselwirkungslänge kompensiert, b) Einzelexzitonen Absorption direkt (im Vergleich zu Photostrom) gemessen, c) durch Wahl der Polarisation (TM bzw. TE) zwischen Leicht- und Schwerloch-Charakter der optischen Übergänge unterschieden und d) elektrische Felder in vertikaler (Wachstumsrichtung) und insbesondere auch in lateraler Richtung angelegt werden. Elektrische Felder in Wachstumrichtung können in einfachen n-i-p bzw. p-i-n Strukturen realisiert werden. Laterale elektrische Felder hingegen erfordern ein spezielles Design um die Feldabschirmung durch die Hintergrunddotierung zu umgehen. Hierzu wurden Low-Temperature-grown(LT)-AlGaAs Schichten in den Cladding Layer integriert. Feldabhängige Transmissionsspektren liefern je nach Polarisationsrichtung unterschiedliche optische Übergänge, die in einem einfachen Modell als Elektron-Leichtloch- bzw. Elektron-Schwerloch-Übergänge interpretiert werden können. Dabei liegen die Grundzustandübergangsenergien zwischen Leicht- und Schwerloch Zustand etwa 160meV auseinander. Außerdem zeigen die Leichtloch-Übergänge eine deutlich stärkere Feldabhängigkeit verglichen mit den Schwerlochübergängen, sowohl im vertikalen wie auch im lateralen Feld.