Regensburg 2002 – scientific programme

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O: Oberflächenphysik

O 10: Zeitaufgelöste Spektroskopie

O 10.7: Talk

Monday, March 11, 2002, 16:45–17:00, H43

Photoinduzierte Transportphänomene und zeitaufgelöste Photostromspektroskopie in Metall-Isolator-Metall-Kontakten — •S. Schramm, S. Dantscher, M. Hofmann, A. Thon und W. Pfeiffer — Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany

Metall-Isolator-Metall-Kontakte können als Modellsystem für Ladungstransferprozesse betrachtet werden. Die durch optische Anregung eines Kontaktes hervorgerufenen Photoströme entsprechen somit photoinduzierten Ladungstransferprozessen. Bei Anregung eines Ag−Al₂O₃−Al-Kontaktes mit ultrakurzen Lichtimpulsen (800 nm, 20 fs) werden dabei drei verschiedene Transportmechanismen beobachtet: a) interne Photoemission von Ladungsträgern über die Barriere, b) Tunneln von durch Zweiphotonenabsorption angeregten Elektronen und c) Stromkomponenten aufgrund photoassistiertem Tunneln, d.h. einem Strombeitrag aufgrund der während des Tunnelns nicht stationären Tunnelbarriere. Die Prozesse a) und b) lassen sich in interferometrisch zeitaufgelösten Photostrommessungen identifizieren und durch Vergleich mit Vier-Niveau Dichtematrix-Propagationen auch separieren. Die zeitaufgelösten Photostrommessungen belegen die Existenz von unbesetzten Zuständen an der Ag-Oxid-Grenzfläche die eine Lebensdauer von ca. 50 fs aufweisen. In einem Teil der zeitaufgelösten Messungen tritt eine spektrale Verbreiterung auf, die nicht im Rahmen des Dichtematrixformalismus erklärt werden kann und die wir auf photoassistiertes Tunneln angeregter Elektronen zurückführen.