Lumineszenzdynamik und stimulierte Emission von ZnO Halbleiterstrukturen

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Die Forschung an dem Halbleiter ZnO erlebt derzeit national und international eine stürmische Renaissance, die z.B. durch zahlreiche Workshops und Tagungen zu diesem Thema belegt wird. So fand im Oktober 2004 in Japan ein Workshop mit über 300 Teilnehmern statt und bei der Frühjahrstagung der DPG in Berlin ein Symposium, das von einem der Antragsteller (C.K.) vorgeschlagen worden war, Hintergrund dieser Aktivitäten ist die Hoffnung, mit ZnO ein alternatives Material zu GaN für eine blaue/UV Optoelektronik zu erhalten, über semi- oder ferromagnetisches ZnO:X (X=Mn, V, Co, Fe,...) Beiträge zur Spintronik zu leisten, möglicherweise ein strahlungshartes Material für eine Elektronik in entsprechender Umgebung zu gewinnen oder ein Material für transparente Elektroden. Die Ziele dieses Antrags sind neben der Charakterisierung der Proben verschiedener Hersteller mit Hilfe linearer optischer Spektroskopie zur gezielten Verbesserung der Herstellungsverfahren:die Bestimmung und das Verständnis der Dynamik elektronischer Anregungen (freie und gebundene Exzitonen, Biexzitonen, Elektron-Loch-Plasma u.a.) mit Methoden zeitlich und/oder räumlich aufgelöster Spektroskopie. die Untersuchung und das Verständnis der Prozesse, die optische Verstärkung und damit Laseremission hervorrufen, mit Hilfe von Methoden der nichtlinearen Spektroskopie in Abhängigkeit von der Probenstruktur (Epischichten, Quantenfilme, Nanosäulen) und den Anregungsbedingungen.Die Untersuchungen sollen das System Mg Zn Cd O umfassen, ausgehend von ZnO Volumenproben als Referenz mit deutlicher Konzentration auf Epischichten, Quantenfilme, sog. Nanostäbchen oder -säulen bis hin zu Mikro- und Nanokristalliten.