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HL: Halbleiterphysik

HL 27: Ultrakurzzeitph
änomene II

HL 27.10: Vortrag

Mittwoch, 13. März 2002, 16:45–17:00, H14

Phasenkohärente, klassische Oszillationen von Elektronen in parabolischen Potentialtöpfen — •Martin Eckardt¹, Axel Schwanhäusser¹, Lucio Robledo¹, Gottfried H. Döhler¹, Markus Betz² und Alfred Leitenstorfer² — ¹Institut für Technische Physik 1, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen — ²Physik Department E11, Technische Universität München, D-85748 Garching

Optisch erzeugte Elektronen-Loch Paare verlieren unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes sehr schnell ihre Phasenkohäherenz durch die extrem effiziente Phononstreuung in die Seitentäler der elektronischen Bandstruktur in GaAs. In weiten Potentialtöfpfen mit geeignetem Design ist es jedoch möglich diesen ,,quasi-ballistischen” Zustand über eine relativ lange (≈ 2 ps) Zeit aufrecht zu erhalten. In den untersuchten Potentialen führen die Elektronen dabei klassische Oszillationen durch, bis sie durch polar optische Phononen ihre gesamte kinetische Energie abgegeben haben. Im Gegensatz zu Quanten-Schwebungen handelt es sich hier in der Tat eher um klassische Oszillationen, da der Subbandabstand nur wenige meV beträgt. Die ortsselektive Anregung erfolgt durch ein spezielles Aluminiumprofil der Proben, das gleichzeitig auch den Löchertransport verhindert. Erzeugt und nachgewiesen werden die Ladungsträger durch eine zwei-Farben Femtosekunden Spektroskopie (Franz-Keldysh Absorption). Hierzu wurden umfangreiche, realistische Monte-Carlo Simulationen angestellt, die sowohl Erzeugungsprozess als auch die Proben in einer realistischen Weise abbilden. Die Experimente geben starke Hinweise auf die von der Theorie vorhergesagten phasenkohärenten, klassischen Oszillationen von Elektronen im THz-Bereich.