Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 8: Heterostrukturen II

HL 8.2: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 15:45–16:00, H14

THz-Strahlungsverstärkung durch k-Raum-Elektronbunching in einem Halbleiterübergitter — •E. Schomburg, N.V. Demarina und K.F. Renk — Institut für Angewandte Physik, Uni Regensburg, DE

Die Möglichkeit der THz-Strahlungsverstärkung mit einem Halbleiterübergitter, in dem die Minibandelektronen gedämpfte Blochoszillationen ausführen, wurde erstmals von Ktitorov at al. [Soviet Physics-Solid State 13, 1872 (1972)] diskutiert. Die Verstärkung kann nach Kroemer [cond-mat/0007482 (2000)] auf ein k-Raum-Elektronbunching zurückgeführt werden. Aufbauend auf diese mit eindimensionalen Modellen erhaltenen Resultate haben wir die dreidimensionale Bewegung der Elektronen in einem Halbleiterübergitter mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation untersucht. Unsere Resultate zeigen das Auftreten von k-Raum-Elektronbunching. Die Bunches bewegen sich durch die Minizone synchron zum THz-Feld und eilen diesem voraus, wenn die Frequenz kleiner als die Blochfrequenz ist. Eine solche Bunchbewegung führt zu einem zeitabhängigen Strom, der eine Strahlungsverstärkung bewirkt. Unsere Untersuchungen liefern Kriterien für die Entwicklung eines Blochlasers.