Resonanter Photon Drag in GaAs/AlxGa1-xAs Quantum Wells als lokale Strominjektion für QHE-Experimente

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Der resonante Photon-Drag wird durch den Impulsübertrag von Photonen auf Leitungselektronen induziert und bewirkt eine Richtungsbündelung von elastischen Streuprozessen, die zu einem Netto-Elektronenstrom parallel oder antiparallel zur Richtung der eingestrahlten Photonen führt. Die damit längs des Lichtweges auftretende Drag-Spannung kann bei resonanter Intersubbandanregung beträchtliche Werte annehmen. Bereits bei der MBE-Herstellung wird die Dicke des Quantum Wells und somit der energetische Abstand der Subbänder auf die Energie der Photonen von etwa 120 meV abgestimmt. Im Gegensatz zur Strominjektion durch ohmsche Kontakte, wie sie bei Transportexperimenten üblich ist, kann der Nettostrom hier lokal durch Intersubbandresonanz und elastische Stoßprozesse als Einteilchenanregung induziert werden. Der Quanten-Hall-Effekt ist bekanntermaßen ein kollektives Phänomen, das durch Landau-Füllfaktoren und Entartung bestimmt wird. Mit der Technik des Photon Drags bietet sich die interessante Möglichkeit, Ströme und damit im senkrechten Magnetfeld Hall-Spannungen zu induzieren, die durch die Einteilchenanregung der Intersubbandresonanz hervorgerufen werden. Erste Untersuchungen zeigen, dass in der Tat Photon-Drag-induzierte Hallspannungen beobachtbar sind, die sich entsprechend der Entartung periodisch in 1/B verhalten.