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