Dynamik und Nichtlinearität von Typ-II-Hetero-n-i-p-i-Strukturen, analysiert mit einem neuartigen Femtosekunden-Transienten-Spektrometer:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Erlangen
Lehrstuhl für Mikrocharakterisierung
1999
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| Schriftenreihe: | Physik mikrostrukturierter Halbleiter
9 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Bayreuth, Univ., Diss., 1998 |
| Beschreibung: | IV, 450 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
DAS
FEMTOSEKUNDEN-TRANSIENTEN-SPEKTROMETER
7
2.1
MOTIVATION
.
7
2.2
DAS
FEMTOSEKUNDEN-TRANSIENTEN-SPEKTROMETER
IM
UEBERBLICK
.
9
2.3
DAS
FEMTOSEKUNDEN-TRANSIENTEN-SPEKTROMETER
IM
DETAIL
.
12
2.3.1
GESAMTSYSTEM
UND
FUNKTIONALITAET
.
12
2.3.2
DER
TITAN-SAPHIR-LASER
.
12
2.3.3
DER
FARADAY-ISOLATOR
.
20
2.3.4
PROPAGATION
KURZER
LICHTIMPULSE
IN
DISPERSIVEN
MEDIEN:
FUNKTIONS
WEISE
EINES
PRISMEN-KOMPRESSORS
.
21
2.3.5
SPEKTRALE
VERBREITERUNG
ULTRAKURZER
LICHTIMPULSE
DURCH
SELBSTPHA
SENMODULATION
IN
EINER
GLASFASER
.
32
2.3.6
IMPULSDAUERSTABILISIERTE
WELLENLAENGENSELEKTION
IN
EINEM
SPEZIELL
KONSTRUIERTEN
PRISMENKOMPRESSOR
.
42
2.3.7
DIE
LEISTUNGSREGELUNG
.
51
2.3.8
PRINZIPIELLER
AUFBAU
EINES
YYANREGUNGS
&
ABFRAGE-EXPERIMENTS
"
.
.
54
2.4
MESSEN
MIT
DEM
FEMTOSEKUNDEN-TRANSIENTEN
SPEKTROMETER
.
58
2.4.1
DER
ABTASTSTRAHL
UND
DESSEN
DETEKTION
.
60
2.4.2
DER
ANREGUNGSSTRAHL
-
GRUNDLAGE
FUER
DIE
MESSUNG
TRANSIENTER
SPEKTREN
.
65
2.4.3
BESCHREIBUNG
DER
WICHTIGSTEN
MESSVERFAHREN
.
68
2.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
74
3
GRUNDLAGEN
75
3.1
HETERO-NIPI-DOTIERUEBERGITTER:
BESCHREIBUNG
UND
BANDSTRUKTURRECHNUNG
.
.
75
3.1.1
EINFUEHRENDE
BEMERKUNGEN
UND
MOTIVATION
.
75
3.1.2
AUSSEHEN
UND
HERSTELLUNG
EINER
NIPI-DUENNSCHICHTPROBE
.
79
3.1.3
DIE
KLASSISCHE
BESCHREIBUNG
VON
NIPI-DOTIERUEBERGITTERN
.
81
3.1.4
DER
NAECHSTE
SCHRITT:
HETERO-NIPI-DOTIERUEBERGITTER
.
89
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.5
QUANTENMECHANISCHE
BESCHREIBUNG
DER
BANDSTRUKTUR
.
91
3.1.5.1
DIE
EIN-TEILCHEN-SCHROEDINGERGLEICHUNG
.
92
3.1.5.2
SELBSTKONSISTENTER
HARTREE-FORMALISMUS
.
98
3.1.6
DIE
THOMAS-FERMI-THEORIE:
EIN
VEREINFACHTER
ZUGANG
ZU
HETERO
NIPI-STRUKTUREN
.
99
3.1.6.1
DER
SELBSTKONSISTENTE
THOMAS-FERMI-FORMALISMUS
.
102
3.1.6.2
SELBSTKONSISTENTE
BERECHNUNG
DES
HETERO-NIPI-GRUNDZUSTANDES
.
104
3.1.6.3
SELBSTKONSISTENTE
BERECHNUNG
EINES
STATIONAEREN
ANREGUNGSZUSTANDES
EINER
HETERO-NIPI-STRUKTUR
.
107
3.1.6.4
SELBSTKONSISTENTE
BERECHNUNG
EINES
TRANSIENTEN
ANREGUNGSZUSTANDES
EINER
HETERO-NIPI-STRUKTUR
.
110
3.1.6.5
BERECHNUNG
DER
ZWEIDIMENSIONALEN
SUBBANDSTRUKTUR
DER
HETERO-DOTIERUEBERGITTER
DURCH
QUANTISIERUNG
DER
THOMAS-FERMI-LOESUNGEN
.
112
3.1.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
113
3.2
ABSORPTION
UND
BRECHUNGSINDEX
.
114
3.2.1
DER
ABSORPTIONSKOEFFIZIENT:
BESCHREIBUNG
DER
WECHSELWIRKUNG
ZWI
SCHEN
MATERIE
UND
LICHTFELD
.
114
3.2.2
ABSORPTION
IM
VOLUMENHALBLEITER
.
123
3.2.3
ABSORPTION
IN
UEBERGITTERSTRUKTUREN
.
128
3.2.4
ABSORPTION
IN
GEGENWART
EINES
ELEKTRISCHEN
FELDES:
DER
FRANZ-KELDYSH-EFFEKT
.
133
3.2.5
DER
QUANTUM-CONFINED-FRANZ-KELDYSH-EFFEKT
.
139
3.2.6
DER
BRECHUNGSINDEX
.
142
3.2.7
EXPERIMENTELLE
BESTIMMUNG
DES
ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN
UND
DES
BRECHUNGSINDEX
VON
DUENNSCHICHTPROBEN
.
143
3.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
151
4
BESCHREIBUNG
UND
CHARAKTERISIERUNG
DER
PROBEN
153
4.1
DIE
NOMINELLEN
AUFWACHSPARAMETER
DER
PROBEN
.
153
4.2
DIE
BANDSTRUKTUR
DER
PROBEN
.
156
4.3 DIE
OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
DER
PROBEN
.
165
4.4
DER
ABSORPTIONSKOEFFIZIENT
IM
VERGLEICH
ZWISCHEN
THEORIE
UND
EXPERIMENT
.
172
4.4.1
DER
EINFLUSS
DER
ELEKTRON-LOCH-WECHSELWIRKUNG
.
176
4.4.1.1
EXZITONEN
IM
DREIDIMENSIONALEN
VOLUMENHALBLEITER
.
.
.
.177
4.4.1.2
EXZITONEN
IN
ZWEIDIMENSIONALEN
UEBERGITTERSTRUKTUREN
.
179
4.4.1.3
EXZITONEN
IN
TYP-II-HETERO-NIPI-UEBERGITTEM
.
182
INHALTSVERZEICHNIS
III
4.4.2
DER
EINFLUSS
VON
VIELTEILCHENEFFEKTEN
AUF
DIE
ABSORPTION
.
187
4.4.3
DER
EINFLUSS
DER
PARABOLISCHEN
BANDSTRUKTUR-NAEHERUNG
.
194
4.4.4
ANWENDBARKEIT
DES
EIN-TEILCHEN-MODELLS
.
195
4.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
197
5
ANALYSE
DER
LADUNGSTRAEGERDYNAMIK
IN
TYP-II-HETERO-NIPI-STRUKTUREN
199
5.1
EXPERIMENTELLE
RAHMENBEDINGUNGEN
UND
MESSSTRATEGIE
.
200
5.2
BESTIMMUNG
DES
LANGZEITUNTERGRUNDES
.
208
5.3
LADUNGSTRAEGERRELAXATION
DER
PROBE
TP288
NACH
INTERBAND-ANREGUNG
BEI
300
K
.
217
5.3.1
ANREGUNG
AN
DER
UNTERKANTE
DER
GAAS-QUANTENTOEPFE
.
218
5.3.1.1
DIE
ERSTEN
50
FS
.
219
5.3.1.2
150
FS
-
LPS
NACH
DER
ANREGUNG
.
222
5.3.1.3
1
-
LOPS
NACH
DER
ANREGUNG
.
224
5.3.1.4
10
-
100
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
226
5.3.1.5
100
-
1000
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
228
5.3.1.6
ZEITKONSTANTEN
DER
LADUNGSTRAEGERRELAXATION
.
233
5.3.1.7
BISHERIGE
RESULTATE
UND
NEUE
FRAGESTELLUNGEN
.
241
5.3.2
ANREGUNG
HOEHERER
SUBBAENDER
DER
GAAS-QUANTENTOEPFE
.
241
5.3.2.1
50
FS
-
1
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
242
5.3.2.2
1
-
100
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
251
5.3.2.3
100
-
1000
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
253
5.3.2.4
BISHERIGE
RESULTATE
UND
NEUE
FRAGESTELLUNGEN
.
253
5.3.3
ANREGUNG
AN
DER
ALGAAS-BANDKANTE
.
254
5.3.3.1
50
FE
-
1
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
256
5.3.3.2
1
-
100
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
265
5.3.3.3
100
-
1000
PS
NACH
DER
ANREGUNG
.
267
5.3.3.4
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
.
268
5.3.4
ZUSAMMENFASSENDER
UEBERBLICK
DER
BEOBACHTETEN
RELAXATIONSPROZESSE
270
5.4
LADUNGSTRAEGERRELAXATION
DER
PROBEN
B1416
UND
B1419
NACH
INTERBAND
ANREGUNG
BEI
300
K
.
274
5.5
MODELLBESCHREIBUNG
DER
LADUNGSTRAEGERDYNAMIK
IN
HETERO-NIPI-STRUKTUREN
.
285
5.5.1
DRIFTBEWEGUNG
UND
BALLISTISCHER
TYANSPORT
IN
AUFWACHSRICHTUNG
.
.
285
5.5.2
THERMISCH/PHONONEN
AKTIVIERTE
EMISSION
AUS
DEN
QUANTENTOEPFEN
.
291
5.5.3
EMISSION
AUS
DEN
QUANTENTOEPFEN
UEBER
EINEN
TUNNELPROZESS
.
306
5.5.3.1
RESONANTES
UND
NICHTRESONANTES
DURCHTUNNELN
DER
POTEN
TIALBARRIERE
.
307
5.5.3.2
PHONONEN-UNTERSTUETZTES
TUNNELN
.
314
IV
INHALTSVERZEICHNIS
5.5.4
ABHAENGIGKEIT
DER
LADUNGSTRAEGEREMISSION
VON
DER
GITTERTEMPERATUR:
VERGLEICH
ZWISCHEN
THEORIE
UND
EXPERIMENT
.
316
5.5.5
DER
RUECKTRANSFER
IN
DIE
QUANTENTOEPFE
.
324
5.5.6
DIE
GLOBALE
RELAXATION
DER
HETERO-NIPI-STRUKTUREN
.
333
5.5.6.1
DIE
SCHICHTPARALLELE/LATERALE
DIFFUSION
IN
TYP-II-HETERO-NIPI-STRUKTUREN
.
334
5.5.6.2
DIE
INTERBAND-REKOMBINATION
IN
TYP-II-HETERO-NIPI-STRUKTUREN
.
339
5.6
ZUSAMMENFASSUNG
.
372
6
WEITERENTWICKLUNG
DER
HETERO-NIPI-STRUKTUREN:
DER
ERSTE
SCHRITT
ZUM
ELEKTROOPTISCHEN
BAUELEMENT
381
6.1
DIE
ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN
FUER
HETERO-NIPI-STRUKTUREN
.
382
6.2
DIE
ELEKTRISCHE
KONTAKTIERUNG
EINER
HETERO-NIPI-STRUKTUR
.
384
6.3
DIE
WIRKUNG
ELEKTRISCHER
KONTAKTE
AUF
DIE
EIGENSCHAFTEN
EINER
HETERO
NIPI-STRUKTUR
AM
BEISPIEL
DES
PROBENTYPS
TP288
.
389
6.3.1
ABNAHME
DES
QUASI-STATIONAEREN
LADUNGSTRAEGERUNTERGRUNDES
DURCH
VERRINGERUNG
DER
GLOBALEN
LEBENSDAUER
.
391
6.3.2
VERSTAERKUNG
TRANSIENTER
EFFEKTE
.
393
6.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
402
7
ZUSAMMENFASSUNG
407
ANHANG
A
KORRELATIONSMETHODEN
ZUR
MESSUNG
KURZER
LICHTIMPULSE
417
A.L
IMPULSDAUERMESSUNG
MITTELS
AUTOKORRELATION
.
417
A.2
MESSUNG
DER
KREUZKORRELATION
ZWEIER
IMPULSE
.
419
A.3
AUSWERTUNG
ULTRASCHNELLER
ZEITKONSTANTEN
DURCH
FALTUNG
MIT
DER
KREUZKOR
RELATIONSFUNKTION
.
421
ANHANG
B
BRECHUNGSINDEX
VON
SF
18
UND
BK
7-GLAS
423
ANHANG
C
MATERIALPARAMETER
FUER
AUGAI^AS
424
ANHANG
D
EINIGE
NATURKONSTANTEN
427
ANHANG
E
FOTOGRAFIE
DES
FEMTOSEKUNDEN
-
TTANSIENTEN-SPEKTROMETERS
428
LITERATUR
431
DANKSAGUNG
449 |
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