Reduktion des Modenvolumens von Mikrokavitäten im Regime der schwachen und starken Kopplung: = Reduction of the mode volume of microcavities in the regime of weak and strong coupling
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Würzburg
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| adam_text | REDUKTION DES MODENVOLUMENS VON MIKRO
KAVITAETEN IM REGIME DER SCHWACHEN UND
STARKEN KOPPLUNG
DISSERTATION ZUR ERLANGUNG
DES NATURWISSENSCHAFTLICHEN DOKTORGRADES
DER JULIUS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET WUERZBURG
VORGELEGT VON
JONAS GESSLER
AUS ANSBACH
WUERZBURG 2016
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG 1
SUMMARY 3
1 EINLEITUNG 5
2 GRUNDLAGEN ZUR THEORIE 9
2.1 GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN DES GALLIUMARSENID- MATERIALSYSTEMS
................
9
2.1.1 RAEUMLICHE UND ELEKTRONISCHE
STRUKTUR...................................................... 10
2.1.2 ELEKTRONISCHER
EINSCHLUSS.........................................................................11
2.2 PHOTONISCHER
EINSCHLUSS..................................................................................13
2.2.1
BRAGG-SPIEGEL...........................................................................................13
2.2.2
MIKROKAVITAET..............................................................................................14
2.2.3
TAMM-PLASMONEN.....................................................................................16
2.3 LICHT-MATERIE-WECHSEL
WIRKUNG.....................................................................................
19
2.3.1
LASEREMISSION...........................................................................................19
2.3.2 SCHWACHE
KOPPLUNG................................................................................
21
2.3.3 STARKE
KOPPLUNG......................................................................................
22
3 HERSTELLUNG UND CHARAKTERISIERUNG 25
3.1 MOLEKULARSTRAHLEPITAXIE-ANLAGE
......................................................................
25
3.1.1
VAKUUMSYSTEM.........................................................................................
26
3.1.2
WACHSTUMSKAMMER..................................................................................
27
3.1.3 EPITAKTISCHER
WACHSTUMSPROZESS..............................................................28
3.2
LITHOGRAPHIE....................................................................................................
31
3.3 DEPOSITIONS- UND AETZVERFAHREN
.......................................................................
33
3.3.1
SPUTTERN....................................................................................................
33
3.3.2 THERMISCHES AUFDAMPFEN
........................................................................
34
3.3.3
AETZVERFAHREN............................................................................................
35
3.4 TROCKNUNGSVER
FAHREN......................................................................................
37
3.5 PHOTOLUMINESZENZ
...................
39
4 MIKROKAVITAETEN MIT GAAS/LUFT-BRAGGSPIEGELN 43
4.1 SIMULATIONEN ZU DEN
GAAS/LUFT-MIKROKAVITAETEN..............................................43
4.1.1 EINFLUSS DER ANZAHL AN SPIEGELPAAREN
......................................................
44
4.1.2 EINFLUSS DER BRECHUNGSINDIZES
.................................................................
45
4.1.3 DESIGN EINER
GAAS/LUFT-MIKROKAVITAET......................................................
46
4.2 PROZESSIERUNG EINER GAAS/LUFT-MIKROKAVITAET
.................................................
49
4.2.1 CHEMISCHE
PROZESSIERUNG.........................................................................
49
4.2.2 DER
TROCKNUNGSPROZESS............................................................................
50
4.3 MESSUNGEN AN DEN GAAS/LUFT-MIKROKAVITAETEN
...............................................
53
4.3.1 QUANTISIERUNG DER OPTISCHEN MODE
..........................................................
53
4.3.2 EINSCHLUSS DER OPTISCHEN MODE
................................................................
55
4.3.3
LASEREMISSION...........................................................................................
59
4.3.4 ANWENDUNGEN EINER
GAAS/LUFT-MIKROKAVITAET..........................................61
4.4 EINE VARIATION DER GAAS/LUFT-MIKROKAVITAET
............................
65
4.5 ZUSAMMENFASSUNG GAAS/LUFT-MIKROKAVITAET
.............................
67
5 TAMM-PLASMONEN 69
5.1 SIMULATIONEN ZU
TAMM-PLASMONEN..................................................................69
5.1.1 EINFLUSS DES METALLISCHEN SPIEGELS
...........................................................
70
5.1.2 EINFLUSS DER ANPASSUNGSSCHICHT
...............................................................
72
5.1.3 DESIGN EINER TAMM-PLASMONEN
STRUKTUR..................................................73
5.2 PROZESSIERUNG DER TAMM-RESONATOREN
............................................................
75
5.3 MESSUNGEN AN DEN TAMM-PLASMONEN
..............................................................
77
5.3.1 GRUNDCHARAKTERISIERUNG DER PLANAREN PROBE A
..........................................77
5.3.2 STROM-SPANNUNGSCHARAKTERISTIK DER PROBE B
............................................79
5.3.3 REFLEKTIONSMESSUNGEN AN DEN GOLDSCHEIBEN DER PROBE B
........................81
5.3.4 AUSWERTUNG ZU DEN
REFLEXIONSMESSUNGEN................................................82
5.4 ZUSAMMENFASSUNG T
AMM-PLASMONEN..............................................................91
6 LITERATURVERZEICHNIS 93
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 109
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
111
VEROEFFENTLICHUNGEN DES AUTORS 113
ZEITSCHRIFTENARTIKEL ALS
ERSTAUTOR...............................................................................113
ZEITSCHRIFTENARTIKEL ALS
KOAUTOR................................................................................113
KONFERENZBEITRAEGE.....................................................................................................114
DANKSAGUNG 115
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