Exzitonen in einem dichten zwei-dimensionalen Elektronengas

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Im vorliegenden Projekt soll die Wechselwirkung zwischen Exzitonen und Elektronen in quasi zwei-dimensionalen Elektron- und Lochgasen mit großer Trägerdichte untersucht werden. Als Material für die geplanten Untersuchungen sind A2B6 Halbleiter-Heterostrukturen (sowohl n- als auch p-dotiert) auf der Basis von ZnSe vorgesehen. Die Ladungsträgerdichte wird durch Modulationsdotierung eingestellt und soll zusätzlich mittels elektrischer Felder variiert werden. Die Untersuchung ist in vier Themenschwerpunkte unterteilt. Zunächst sollen Multi-ElektronExziton-Komplexe mittels Photolumineszenz, Anregungsspektroskopie, Reflexions- und Absorptionsmessungen in hohen Magnetfeldern (25 T) bei großen Füllfaktoren untersucht werden. Es soll die Entwicklung der mit geladenen Exzitonenkomplexen verknüpften Resonanzen sowie deren Polarisationsgrad als Funktion der Trägerdichte und des Magnetfeldes untersucht werden. Der zweite Schwerpunkt konzentriert sich auf die optische Bestimmung der Trägerkonzentration; hier sind vergleichende Untersuchungen der elektrischen und optischen Bestimmungsmethoden vorgesehen. Der dritte Schwerpunkt ist der Erweiterung der obigen Untersuchungen auf neuartige Strukturen gewidmet. Gekoppelte Quantentröge, aber auch Systeme mit einem Typ II Bandkantenverlauf erlauben es, Elektronen und Löcher bzw. Exzitonen und Ladungsträger örtlich zu separieren. Dies ermöglicht es, die Effekte der Elektron-Loch-Wechselwirkung von denen des Ladungsträger confinements zu trennen. Der letzte Schwerpunkt der Untersuchungen beschäftigt sich mit der Untersuchung der Struktur angeregter Trionen. Dazu sind ODMR-Untersuchungen im Bereich von 50-180 GHz in Würzburg sowie im Bereich des fernen infraroten Spektralbereichs in Buffalo (USA) geplant.