Berlin 2005 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 4: Quantenpunkte und -dr
ähte: Optische Eigenschaften I

HL 4.7: Talk

Friday, March 4, 2005, 12:15–12:30, TU P-N201

Quantenkinetische Beschreibung von Polaronen in Halbleiter-Quantenpunkten — •Jan Seebeck, Torben R. Nielsen, Paul Gartner und Frank Jahnke — Institut für Theoretische Physik, Universität Bremen

Optoelektronische Anwendungen von Halbleiter-Quantenpunkten erfordern schnelle Streuprozesse der Ladungsträger. Für niedrige Ladungsträgerdichten liefert die Elektron-Phonon-Wechselwirkung den dominierenden Beitrag, der für selbstorganisiert gewachsene Quantenpunkte (QD) mit lokalisierten Zuständen, die energetisch unterhalb eines Kontinuums von delokalisierten Zuständen einer Benetzungsschicht (WL) liegen, untersucht wird.

In einfachen störungstheoretischen Rechnungen, die auf Fermi’s Goldener Regel basieren, sind bei der Wechselwirkung mit LO-Phononen diejenigen Streukanäle blockiert, deren Übergangsenergien nicht der LO-Phonon-Energie entsprechen (Phonon Bottleneck). Wir stellen eine quantenkinetische Beschreibung des wechselwirkenden Vielteilchen-Systems vor, wobei die Ladungsträger als Polaronen behandelt werden. Unter Verwendung der spektralen Eigenschaften der QD- und WL-Polaronen werden die quantenkinetischen Gleichungen gelöst und speziell der Ladungsträgereinfang (WL→QD) sowie die Ladungsträgerrelaxation (QD→QD) für Fälle betrachtet, bei denen im Bild freier Zustände energieerhaltende Streuprozesse nicht möglich sind. Die quantenkinetische Beschreibung liefert dabei sogar für das schwach polare Materialsystem InGaAs/GaAs Streuzeiten von wenigen Pikosekunden.