Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Halbleiterphysik Donnerstag
Strukturen möglich.
Die Tight-Binding-Parameter werden durch Anpassen an Bandstrukturdaten
der Bulkmaterialien von CdSe und ZnSe bestimmt.
Ergebnisse für unterschiedliche Modellgeometrien eines CdSe Quantenpunktes
in einer ZnSe-Matrix werden vorgestellt. Des weiteren wird
das verwendete scp3 a-ETB-Modell mit einem ETB-Modell verglichen, welches
nur ein Leitungs- und ein Valenzband beinhaltet. Auf diese Weise
kann untersucht werden, welchen Einfluß die Berücksichtigung mehrerer
Bänder auf die elektronischen Eigenschaften der CdSe Quantenpunkte
hat.
Die Ergebnisse des ETB-Modells werden mit denen eines Modells mit
effektivem Einschlußpotential verglichen.
HL 44.36 Do 16:30 Poster A
Influence of size and shell on blinking dynamic of CdSe quantum
dots — •Kirill V. Anikin 1 , Andrei Yu. Kobitski 1 , Colin
D. Heyes 1 , Vladimir V. Breus 1 , and G. Ulrich Nienhaus 1,2 —
1 Department of Biophysics, University of Ulm, D - 89069 Ulm, Germany
— 2 Department of Physics, University of Illinois Urbana-Champaign,
Urbana, IL 61801, USA
Quantum dots are promising for many scientific and industrial applications,
one of which is using them as fluorescence labels in the study
of biological species by means of single molecule spectroscopy. They are
bright, posses the possibility to change the emission color by variation of
size, can be made biocompatible, and are much more photostable than
commercially available dyes. However, they have a disadvantage which is
intrinsic for single molecules: blinking, the intermission of luminescence
intensity under CW excitation.
In this work we perform a systematic study of the blinking dynamics
(on/off-time distribution) of single uncapped CdSe QDs and capped
CdSe/ZnS core-shell QDs immobilized in a poly(methyl methacrylate)
(PMMA) matrix as a function of core size, thickness of shell(from 0 to 4
monolayers) and excitation intensity to understand the basic mechanisms
governing the blinking. As method of investigation we have chosen Total
Internal Reflection Fluorescence Microscopy (TIRFM) because this technique
provides the advantage of recording the time-resolved fluorescent
signal of many single QDs simultaneously, thus allowing data with high
statistical confidence to be obtained in a relatively short time.
HL 44.37 Do 16:30 Poster A
Strained GaAs/InAlAs single quantum wire structures with
high confinement energies — •R. Schuster 1 , H. Hajak 1 , M.
Reinwald 1 , W. Wegscheider 1 , D. Schuh 2 , M. Bichler 2 , S. Birner
2 und G. Abstreiter 2 — 1 Institut für Experimentelle und Angewandte
Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg, Germany —
2 Walter Schottky Institut, Technische Universität München, Am Coulombwall,
85748 Garching, Germany
Purely strain induced single quantum wires (QWRs) form where an
(011) oriented quantum well (QW) is subject to lateral strain variations
due to InAlAs stressor films which were introduced in the [100] direction.
These structures were fabricated by molecular beam epitaxy employing
the cleaved edge overgrowth technique. A systematic study of the dependence
of the confinement on the widths of the overgrown and the stressor
layer is carried out by using the high spectral and spatial resolution of
a micro-photoluminescence setup. By reducing the the excitation power,
the confinement energy can be enhanced to 51.5 meV. For all excitation
powers, smooth line shapes of the photoluminescence peaks indicate
the absence of pronounced exciton localization. In plane polarization is
expected and observed for the light emitted by the QW, whereas the
QWR signals are preferably polarized perpendicular to the QW plane.
The strain distribution in these structures is numerically simulated in order
to optimize the strain induced confinement. This work is supported
by the Deutsche Forschungsgemeinschaft in the framework of SFB 348.
HL 44.38 Do 16:30 Poster A
Spektroskopie einzelner InAs-Quantenpunkte mit AlAs-
Barrieren — •L. Karsten, G. Chilla, T. Brocke, F. Wilde, C.
Schüller, A. Bolz, Ch. Heyn und D. Heitmann — Institut für
Angewandte Physik der Universität Hamburg, Jungiusstraße 11, 20355
Hamburg
Die Herstellung von Quantenpunkten (QP), deren Photolumineszenz
im sichtbaren Wellenlängenbereich liegt, ist technologisch interessant z.B.
zur Herstellung von QP-Lasern für den sichtbaren Bereich, erleichtern
aber auch die Spektroskopie einzelner QPe, weil typische Detektoren in
diesem Bereich empfindlicher sind. Das InAs/AlAs-QP-System erreicht
die Blauverschiebung durch kleinere QP, eine energetisch höhere Barriere
und eine höhere Bandlücke in den QP durch einen Aluminiumanteil im
InAs. Mit einem Mikrophotolumineszenzaufbau und mit Hilfe von Nanoaperturen
mit 230nm Durchmesser in einer Schattenmaske können
wir einzelne QP spektroskopieren. Die Spektren zeigen eine typische
Signatur aus drei Linien in Energieintervallen von 3meV. Eine lineare
Abhängigkeit der Intensität von der Anregungsdichte deutet darauf
hin, dass die Linien Rekombinationen aus einfachen Exzitonenkomplexen
sind. Eine quadratische Abhängigkeit, wie sie für Biexzitonen erwartet
wird, wurde nicht beobachtet. In Photolumineszenzanregungsspektroskopie
beobachten wir eine effiziente Phonon-unterstützte Anregung und bei
höheren Energien eine kontinuierliche Hintergrundabsorption.
Die Arbeit wird durch die DFG im Rahmen des SFB 508 unterstützt.
HL 44.39 Do 16:30 Poster A
Damping of Rabi oscillations in quantum dots due to carrierphonon
resonance — •Pawe̷l Machnikowski, Vollrath Martin
Axt, and Tilmann Kuhn — Institut für Festkörpertheorie, Universität
Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 10, 48149 Münster
We describe the dynamics of an exciton in an InAs/GaAs quantum dot
under coherent optical excitation in the presence of coupling to lattice
modes (acoustical and optical phonons). We show that the interaction
between the confined carriers and the surrounding lattice under external
driving of the carrier dynamics has a dynamical, resonant character.
By solving the non-Markovian Master equation for the reduced density
matrix of the carrier subsystem (in Born approximation, i.e. including
one-phonon effects) we find the dot occupation upon excitation with a
Gaussian pulse of fixed duration and varying amplitude. Coupling to lattice
modes reduces the amplitude of these oscillations, the effect being
small for short pulses and increasing for longer pulses. However, for still
longer pulses, the quality of Rabi oscillation again improves. We show
that only for long pulses a truly coherent control is realized, while short
pulses drive the system through unstable (decohering) states, corresponding
to non-equilibrium lattice state. We show that the damping of Rabi
oscillations is due to a resonance between the induced carrier dynamics
and the lattice modes.
HL 44.40 Do 16:30 Poster A
Ramanspektroskopie an stark tunnelgekoppelten Quantendrähten
— •A.F. Dethlefsen, D. Heitmann, Ch. Heyn und C.
Schüller — IAP Institut für Angewandte Physik und Zentrum für
Mikrostrukturforschung, Universität Hamburg
Mit Hilfe der inelastischen Lichtstreuung (Raman-Spektroskopie) werden
von uns kollektive elektronische Anregungen in doppellagigen vertikal
tunnelgekoppelten Quantendrähten untersucht. Hierbei handelt es sich
um mittels holografischer Lithografie definierte tiefmesageätzte GaAs-
Doppel-Quantendrähte mit starker Kopplung. Durch Metallisierung der
strukturierten Oberflächen und Definition eines Rückkontaktes zu den
Elektronensystemen lassen sich diese durch Anlegen eines äußeren Feldes
manipulieren.
Wir haben sowohl die Spannungs- als auch die Wellenvektorabhängigkeit
von kollektiven akustischen und optischen Intra- und
Intersubband-Anregungen untersucht. Insbesondere beobachten wir
auch Anregungen, die wir als akustische und optische Spindichteanregungen
interpretieren. Die Energien dieser Anregungen sind maßgeblich
durch die Interlayer-Austausch-Wechselwirkung beeinflusst. Eine
diskontinuierliche Energieänderung der Anregungen unter Variation der
Ladungsträgerdichte deutet auf eine spontane Pseudospinpolarisation
hin.
Diese Arbeit wird durch das BMBF gefördert.
HL 44.41 Do 16:30 Poster A
Selective binding of a peptide to semiconductor surfaces —
•Karsten Goede, Peter Busch, and Marius Grundmann — Faculty
of Physics and Geosciences, Universität Leipzig, Germany
Self-orgainzed hybrid nanostructures of anorganic semiconductors and
organic molecules are being increasingly investigated. Possible future
applications, such as bio-sensors and nanoscale electronic or optoelectronic
devices, are based on the understanding of the molecular attachment
process. This work is focussed on the attachment of a 12-mer peptide
to various III-V and group-IV semiconductor surfaces (GaAs, AlAs,
GaP, InP, Si, Ge) on the nanometer scale. Tapping-mode atomic force
microscopy reveals clearly varying attachment properties of the different
surfaces. The semiconductor-specific area coverages are reproducibly