Ultrakurzpuls-Lasersystem

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Mit dem beantragten Ultrakurzpuls-Lasersystem soll unter Verwendung der kohärenten Phononenspektroskopie die Elektron-Phonon-Kopplung an vergrabenen inneren Grenzflächen von Festkörpern untersucht werden. Dazu werden wellenlängenabhängige Messungen an GaP/Si und anderen Halbleiter-Heterostrukturen durchgeführt, um die kohärente Phononenerzeugung für eine durchstimmbare Anregung innerhalb der direkten Volumenbandlücken systematisch zu untersuchen. Durch Verwendung der optischen Frequenzverdopplung (SHG) zur Detektion der kohärenten Phononen kann die Grenzflächenempfindlichkeit der Methode erheblich gesteigert werden. Darüber hinaus soll das beantragte Gerät in zeitaufgelösten Photolumineszenz- und Zweiphotonenphotoemissions-Experimenten eingesetzt werden, um die Ladungsträgerdynamik in neuartigen Materialsystemen wie topologischen Isolatoren und zweidimensionalen Halbleitern zu untersuchen. Die geplanten Forschungsprojekte werden erst durch die neuen technischen Entwicklungen im Bereich der Hochleistungs-Femtosekundenlaser ermöglicht, die bei hohen Repetitionsraten von bis zu 1 MHz, energetisch durchstimmbare Laserimpulse hoher Intensität bei gleichzeitig möglichst kurzer Impulsdauer weit unterhalb der inversen Phononenfrequenz liefern.