Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Halbleiterphysik Donnerstag
proved magnetic–field sensors [1-3].
In our work, we study the EMR effect theoretically by means of the
finite–element method. We show how hybrid structures can be optimized
for magnetic–field sensors and, in particular, for read heads. As a result,
we find several design rules for EMR read heads and show that magnetoresistance
effects of more than 100 % are realistic. This renders this
kind of hybrid structures promising for future applications.
We gratefully acknowledge financial support from the DFG via SFB
508 and from BMBF via 01BM905.
[1] S. A. Solin, et al., Science 289, 1530 (2000).
[2] M. Holz, et al., Phys. Rev. B 67, 195312 (2003).
[3] M. Holz, et al., Appl. Phys. Lett. 83, 3344 (2003).
HL 44.16 Do 16:30 Poster A
Ortsaufgelöste Beobachtung der Exzitonendynamik in ZnSe-
Quantenfilmen anhand der Phononenseitenbande — •Gregor
Schwartz, Bénédicte Dal Don und Heinz Kalt — Institut für
Angewandte Physik der Universität Karlsruhe(TH), 76128 Karlsruhe
Die Phononenseitenbande im Lumineszenzspektrum von ZnSe-
Quantenfilmen entsteht durch Rekombination von Exzitonen mithilfe
von LO-Phononen. Berücksichtigt man die Energieabhängigkeit des
Matrixelements der Streuung von Exzitonen mit LO-Phononen, so kann
man aus der Phononenseitenbande direkt auf die Verteilung von heißen
Exzitonen schließen.
Wir benutzen einen mit einer Immersionslinse verbesserten Mikrophotolumineszenzaufbau
mit nachgeschalteter Streakkamera. Die Anregung
erfolgt konfokal mit 150fs-Pulsen von einem frequenzverdoppelten
Ti:Saphir-Laser. Die Detektionsstelle wird mit einem Pinhole in der Bildebene
unabhängig von der Anregung ausgewählt. Damit erreichen wir
eine Ortsauflösung von 250nm und eine zeitliche Auflösung von 5ps.
Wir beobachten eine innerhalb unserer Auflösung instantane Bildung
heißer Exzitonen, während die Nullphononenlinie etwa 15ps später einsetzt,
zu der nur relaxierte Exzitonen beitragen. Das Abkühlen der heißen
Exzitonen passiert innerhalb einiger 100ps, wobei der dabei stattfindende
Transport nicht-diffusiv ist.
Mit einer Monte-Carlo-Simulation können wir die beobachteten Eigenschaften
der Exzitonendynamik verstehen.
HL 44.17 Do 16:30 Poster A
Low temperature transport in a two-dimensional superlattice
— •T. Feil 1 , M. Reinwald 1 , H.-P. Tranitz 1 , W. Wegscheider 1 ,
D. Schuh 2 , M. Bichler 2 , and G. Abstreiter 2 — 1 Institut für Experimentalphysik,
Universität Regensburg, 93040 Regensburg, Germany
— 2 Walter Schottky Institut, TU München, Am Coulombwall, 85748
Garching, Germany
We study negative differential conductance in atomically precise,
short-period modulated two dimensional electron systems realized with
the Cleaved-Edge-Overgrowth method. The device allows the densitydependent
study of electron transport in cosine-like minibands. For low
densities we find stable NDC in the current-voltage-characteristics which
is in agreement with numerical simulations that describe the time evolution
of density fluctuations in the system. Microwave absorption experiments
show a shift and suppression of the NDC peak which is expected
when the NDC is based on Bloch oscillations. The Bloch oscillation picture
is further confirmed by studying the density dependence of the low
field conductance. When we increase the density and therefore subsequently
fill the miniband we reach a point where the overall transport is
quenched as expected theoretically due to the fact that a filled miniband
cannot carry any current. This density dependence of the transport also
leads to a relation between the electron density and the gate voltage of
the system, which in turn gives a density value for the transition from
stable to unstable NDC. This transition point quantitatively agrees well
with our simulations. Supported by DFG via SFB348 and by BMBF
01BM918.
HL 44.18 Do 16:30 Poster A
AFM-Lithography on Cleaved Edges of Ga[Al]As-
Heterostructures — •E. Reinwald 1 , M. Lermer 1 , M. Reinwald 1 ,
W. Wegscheider 1 , D. Weiss 1 , D. Schuh 2 , M. Bichler 2 , and G.
Abstreiter 2 — 1 Universität Regensburg, Institut für Experimentelle
und Angewandte Physik, 93040 Regensburg — 2 Walter Schottky
Institut, Technische Universität München, Am Coulombwall, 85748
Garching
We use the technique of local anodic oxidation with an atomic
force microscope (AFM) to modulate two-dimensional electron systems
(2DES) on cleaved surfaces of GaAs/AlGaAs heterostructures. In
combination with the atomically precise modulation by cleaved-edge
overgrowth (CEO) employing a GaAs/AlGaAs superlattice various
interesting structures can be realised. Our aim is to create a twodimensional
electron system with modulation in both directions. In
these systems magnetotransport experiments are supposed to reveal an
energy signature, known as the Hofstadter butterfly. So far we have
fabricated one dimensional lattices with periods down to 50 nm on
flat GaAs(110) 2DES. The modulation of the 2DES can be measured
in magnetotransport experiments. Furthermore we have developed a
method to contact and measure the two-dimensional electron system on
the cleaved surface in hallbar geometry.
This project is supported by the DFG Schwerpunktprogramm 1092
and by the BMBF (01BM918).
HL 44.19 Do 16:30 Poster A
Anisotropic Thermopower in Si-Al-Multilayers — •Amir Kyarad
und Hans Lengfellner — Institut für Angewandte und Experimentelle
Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg, Germany
Semiconductor-metal multilayer structures A-B-A... show, according
to model calculations, large anisotropy in their electrical and thermal
transport properties: For n-type silicon (A) and aluminum (B), the anisotropy
of the thermopower ∆S = S�−S⊥ where S� and S⊥ represent the
Seebeck coefficients along and perpendicular to the layers, is more than
an order of magnitude larger than that for a pure metallic structure A-
B-A... made of constantan (A) and copper (B). In samples prepared with
a tilt angle between sample surface and layer planes, radiation heating of
the sample surface induces a surface perpendicular temperature gradient
and, due to the anisotropy of the thermopower, generates a surface parallel
thermoelectric field E ∼ ∆S. This transverse Seebeck effect suggests
applications for radiation detection. The preparation of Si-Al multilayer
samples is described and their use as rugged, self-powered and nearly
wavelength independent detectors for laser radiation is demonstrated.
HL 44.20 Do 16:30 Poster A
Resonante Tunneldioden mit Mikrometerabmessungen als potentielle
Spinfilter und Spindetektoren — •Andreas Gröger,
Peter Grabs, Taras Slobodskyy, Tatjana Borzenko, Frank
Lehmann, Charles Gould, Georg Schmidt und Laurens W.
Molenkamp — Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am
Hubland, D-97074 Würzburg
Resonante Tunneldioden (RTDn) mit semimagnetischem Trog zeigen
in einem äußeren Magnetfeld eine Aufspaltung der diskreten Energiezustände,
so dass separate Resonanzen für die beiden möglichen Spinrichtungen
auftreten. Eine derartige Aufspaltung wurde bereits experimentell
in Mn-dotierten ZnSe-RTDn beobachtet [Physical Review Letters Vol.
90, 246601 (2003)]. Um nicht nur die Aufspaltung nachzuweisen, sondern
auch die Spinpolarisation des Stromes zu detektieren, ist es erforderlich,
zwei kleine RTDn herzustellen, die als Injektor und Detektor dienen und
deren Abstand nicht größer als die Spinfliplänge ist. Wir haben ZnSebasierte
RTDn mit Abmessungen von ca. 1 µm x 1 µm hergestellt und
zeigen die Aufspaltung der Resonanzen an Transportexperimenten in einzelnen
und gekoppelten Bauelementen.
HL 44.21 Do 16:30 Poster A
Implantation magnetischer Ionen in GaAs/AlGaAs Hetrostrukturen
— •Sinan Ünlübayir, Alexander Melnikov und Andreas
D. Wieck — Ruhr-Universität Bochum D-44780 Bochum
Wir untersuchen den Einfluss magnetischer Ionen auf die elektrischen
Transporteigenschaften eines 2 dimensionalen Elektronengases
(2DEG). Zur Realisierung des 2DEGs wird eine selektiv dotierte
GaAs/AlGaAs Heterostruktur verwendet. Verschiedene Ionensorten
(Mn,Fe,Ni,Gd,Ho,Er), welche viel versprechende Kandidaten dafür sind
das sie ihr hohes magnetisches Moment auch im Wirtskristall beibehalten
und sowie als Referenz Ga werden mit der Technik der fokussierten Ionenimplantation
in die Heterostruktur implantiert. Es werden Dosen von
1x10 9 cm −2 bis 1x10 13 cm −2 verwendet wobei die Ionenenergie zwischen
100 und 200 keV liegt. Ferner wird der Einfluss eines schnellen thermischen
Ausheilschrittes (750 ◦ C für 30 s)untersucht. Die magnetischen
Eigenschaften der implantierten Strukturen werden mit Magnetotransportmessungen
untersucht.