Berlin 2012 – scientific programme
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HL: Fachverband Halbleiterphysik
HL 48: Focus Session: Spintronics (jointly with MA)
HL 48.12: Talk
Wednesday, March 28, 2012, 13:00–13:15, EW 201
Orts- und polarisationsaufgelöste PL-Messungen an Mn-dotiertem GaAs — •Franz Münzhuber1, Georgy Astakhov1, Tobias Kießling1, Vladimir Korenev2 und Wolfgang Ossau1 — 1Physikalisches Institut (EP3) der Universität Würzburg, 97074 Würzburg, Germany — 2A. F. Ioffe Physico-Technical Institute, Russian Academy of Sciences, 194021 St. Petersburg, Russia
Bei der Beobachtung von Spin-Diffusion in Halbleitern hat man oftmals damit zu kämpfen, dass intrinsische Effekte durch die elektrisch oder optisch induzierten, extrinsischen Ladungsträger überlagert oder verfälscht werden. Eine p-Dotierung führt zu einem rein extrinsischen Elektronensystem, welches aber aufgrund des starken BAP-Mechanismus sehr schnell depolarisiert. Dotiert man GaAs jedoch mit Mangan, können die Löcher mit den Mn-Rümpfen koppeln, so dass die die Relaxationszeit τS um bis zu zwei Größenordnungen (τS > 150 ns) steigt [1]. In PL-Messungen konnten wir feststellen, dass die an den beiden das Spektrum dominierenden (X und e−AMn) Übergängen beteiligten Elektronen erheblich voneinander abweichende Polarisationsgrade sowie unterschiedliche τS besitzen. Diese überraschende Erkenntnis widerspricht der Argumentation von Paget [2], nach der der Spinaustausch zwischen angeregten Elektronen sehr viel schneller als die Rekombination vonstattengeht. Weiterhin lässt sich eine erhebliche Verbreiterung des räumlichen Profils des e−AMn-Übergangs gegenüber dem Profil der Anregung und der Exzitonen erkennen.
[1] G. V. Astakhov et al., PRL 101, 076602 (2008)
[2] D. Paget, PRB 24, 3776 (1981)