Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Halbleiterphysik Montag
onal to the first one. On Si, slanted pores can be fabricated by using
custom cut wafers[4]. These experiments are transferred to InP to investigate
the orientation dependence of pore growth, in order to make a first
step towards the still elusive large scale full 3D PBG.
[1] A. Birner, R.B. Wehrspohn, U. Gösele,and K. Busch, Adv. Mater.
13, 377 (2001).
[2] S. Langa, I.M. Tiginyanu, M. Christophersen, J. Carstensen, and
H.Föll, Appl- Phys. Lett., 82 (2003) 278.
[3] A. Chelnokov, K. Wang, S. Rowson, P. Garoche, and J.-M. Lourtioz,
Appl. Phys. Lett. 77, 2943 (2000).
[4] CHRISTOPHERSEN, M., CARSTENSEN, J., RÖNNEBECK, S.,
JÄGER, C., JÄGER, W., FÖLL, H., J. Electrochem. Soc. 148 (6), E267
(2001).
HL 12.35 Mo 16:30 Poster A
Gas Sensors Based on 2D Photonic Crystals — •Torsten M.
Geppert 1 , Stefan L. Schweizer 2 , Ralf. B. Wehrspohn 2 , and
Armin Lambrecht 3 — 1 Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik,
Weinberg 2, 06120 Halle, Germany — 2 Universität Paderborn, Dept.
Physik, Warburger Str. 100, 33098 Paderborn, Germany — 3 Fraunhofer-
Institut für Physikalische Messtechnik, Heidenhofstr. 8, 79110 Freiburg,
Germany
We investigate a new kind of gas sensor devices utilizing 2D photonic
crystals (PhCs) made up of straight air pores electrochemically etched
into Si wafers. Based on the reduction of the group velocity of light
in a PhC the interaction time between gas and light should be drastically
increased allowing to minimize the size of the gas sensing device as
compared to currently used gas sensor systems. To achieve this miniaturization,
three requirements have to be met by the PhC. First, the
photonic bandstructure should have only a very small slope for the frequency
of interest to achieve a low group velocity. Second, the electric
field has to be concentrated in the pores to allow interaction between
the light and the gas. Third, the symmetry of the field distribution in
the PhC has to allow the coupling of the incoming light to the photonic
bandstructure. Unfortunately, due to the low group velocity, the reflection
at the interface air-photonic crystal is very high resulting in a low
coupling efficiency. This shortcoming could be circumvented by the use
of appropriate tapers. In our study we investigate several geometries of
the photonic crystal lattice and taper concepts to allow the use of 2D
PhCs as gas sensor devices.
HL 12.36 Mo 16:30 Poster A
Controlling spontaneous emission from colloidal II-VI
nanocrystals in microcavities — •Robert Kraus 1 , Dmitry
Talapin 2 , Andrey L. Rogach 1 , John M. Lupton 1 , Jochen
Feldmann 1 , and Horst Weller 2 — 1 Lehrstuhl für Photonik und
Optoelektronik, Ludwig-Maximilians-Universität München — 2 Institut
für Physikalische Chemie, Universität Hamburg
Colloidal II-VI nanocrystals are an interesting class of materials for optoelectronic
devices. The solution-based synthesis of these nanoparticles
typically results in a certain degree of polydispersity, which in turn gives
rise to substantial spectral broadening of the ensemble. We demonstrate
here that we are able to deposit composite nanocrystal/polymer films of
excellent optical quality, which can be used as the active layer in microcavities.
These provide well-defined optical resonances, to which only a
spectrally narrow ensemble of the nanocrystals couple, thereby resulting
in an enhancement in spontaneous emission. We present data on time
resolved fluorescence from these emitters embedded in microcavities and
discuss the possibility of using the cavity induced field-enhancement to
control energy transfer processes.
HL 12.37 Mo 16:30 Poster A
Lasertätigkeit in zweidimensionalen photonischen Kristallen —
•Karen Forberich 1 , Andreas Gombert 2 , Marc Stroisch 3 , Uli
Lemmer 3 , Marcus Diem 4 , Suresh Pereira 4 und Kurt Busch 4,5
— 1 Freiburger Materialforschungszentrum, Universität Freiburg —
2 Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg —
3 Lichttechnisches Institut, Universität Karlsruhe — 4 Institut für
Theorie der Kondensierten Materie, Universität Karlsruhe — 5 School
of Optics/CREOL & Department of Physics, University of Central
Florida, Orlando, USA
Organische Photonische Kristall-Laser lassen sich durch das Aufbringen
eines organischen Farbstoffs auf ein mikrostrukturiertes Substrat herstellen.
Die so erzeugten Strukturen werden mit einer semiklassischen
Theorie der Lasertätigkeit in photonischen Kristallen beschrieben [1]. Im
Rahmen dieser Theorie lassen sich effektive Parameter herleiten, mit denen
die Lasereigenschaften charakterisiert werden können.
Die Berechnung der Verstärkung erfolgt durch zweidimensionale
Bandstrukturrechnungen, wobei die tatsächliche Oberflächenstruktur
durch einen planaren Wellenleiter mit ortsabhängiger Dicke angenähert
wird. Die Verluste werden durch Reflexionsrechnungen mit Hilfe
einer Streu-Matrix-Methode bestimmt. Durch den Vergleich von
Emissionsmessungen mit diesen Bandstruktur- und Verlustrechnungen
können die tatsächlichen Lasermoden bestimmt werden.
[1] L. Florescu, K. Busch, and S. John, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2215–2223
(2002)
HL 12.38 Mo 16:30 Poster A
Structure of Spin-Flip Excitations in Interacting Electron Systems
at High Magnetic Fields — •U. Schmitt and G. Meissner
— Theoretische Physik, Universität des Saarlandes, Postfach 15 11 50,
D-66041 Saarbrücken
Similarities found in the structure of certain inter-Landau level and
intra-Landau level collective excitations of systems exhibiting the integer
and the fractional quantum Hall effect, respectively, are examined. Therefore,
we compare results obtained, e.g., for the dispersion relation of the
spin-flip mode between the filled lowest Landau level and the next and
for the collective excitations of Laughlin’s incompressible quantum liquid
at the corresponding filling factor one third according to the composite
Fermion picture. Modifications due to finite thickness effects in these interacting
two-dimensional electron systems at high magnetic fields are
discussed in view of a comparison of the calculated dispersion relations
with inelastic light-scattering experiments.
HL 12.39 Mo 16:30 Poster A
Strukturierungsmethoden überwachsener Heterostruktur-
Spaltkanten — •Markus Lermer, Dieter Weiss und Werner
Wegscheider — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik,
Universität Regensburg, 93040 Regensburg
Wir präsentieren neue Methoden zur Strukturierung der mittels MBE
überwachsenen Spaltfläche von AlxGa(1−x)As/GaAs Heterostrukturen
und deren elektrische Charakterisierung im Magnetotransportexperiment.
Eine spezielle Sandwichtechnik erlaubt die Definition von Mesastrukturen
bis an den Rand der weniger als 100µm breiten Spaltfläche.
Kleinere Strukturen im 10nm Bereich werden elektronenstrahllithographisch
in an der Oberfläche adsorbierte, dünne selbstorganisierte Molekülmonolagen
geschrieben und anschließend nasschemisch übertragen.
Mit letztgenannter Methode periodisch dichtemodulierte 2-dimensionale
Elektronensysteme zeigen deutliche Kommensurabilitätseffekte in ihrem
Magnetotransportverhalten. Im Zusammenhang mit den Transportuntersuchungen
an cleaved-edge overgrowth Strukturen wurde auch der Transport
durch das darunterliegende Übergitter kleinster Periode im äußeren
Magnetfeld untersucht und eine Spannungspositionsabhängigkeit der Bereiche
negativer differentieller Leitfähigkeit festgestellt.
HL 12.40 Mo 16:30 Poster A
Density of States Tails in Random Magnetic Fields —
•Riccardo Mazzarello, Stefan Kettemann, and Bernhard
Kramer — I Institut fuer Theoretische Physik, Universitaet Hamburg,
20355 Hamburg, Germany
Recently, the problem of a quantum particle moving in a random magnetic
field (RMF) has been met in a number of contexts in the physics
of 2D-systems. For instance, in the Composite Fermion (CF) theory of
the Fractional Quantum Hall Effect, electrons are transformed into particles
with statistical flux attached to them: CFs experience a fictitious,
statistical magnetic field proportional to their density in addition to the
external one. The presence of a random, scalar potential induces fluctuations
in the CFs density which give rise to a static RMF. We studied
the tails of the density of states (DOS) of fermions subject to a constant
magnetic field B plus a weak RMF with zero mean in the framework of
the Optimum Fluctuation Method. We show that, near the centres of
the broadened Landau levels, the DOS is a Gaussian, whereas the energy
dependence of the DOS is non-analytic near the band edge (E=0). The
B-dependence of the DOS in both regions is also estimated.