Dynamik des Einfangs heißer Elektronen in III-V Halbleitern durch adsorbierte organische Moleküle

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In diesem Projekt wird experimentell und theoretisch die Dynamik heißer Elektronen in wohldefinierten III-V Halbleitern untersucht. Es wird zeit- und winkelaufgelöste Zweiphotonenphotoemission an reinen rekonstruierten Oberflächen mit bekannten Oberflächenzuständen und an mit chemisch verankerten Molekülen besetzten Halbleiteroberflächen gemessen. Damit soll die Dynamik des Einfangs und der Rückinjektion heißer Elektronen durch organische Chromophore aufgeklärt werden, wobei die Elektronenaffinität verändert wird und derselbe Chromophor mit verschiedenem Abstand von der Halbleiteroberfläche chemisch gebunden wird. Die theoretische Beschreibung der ultraschnellen Elektronentransfer-Dynamik zwischen optisch angeregten Halbleitern und adsorbierten Molekülen erfolgt unter expliziter Einbeziehung von Oberflächenzuständen und Vielteilcheneffekten. Die berechnete Nichtgleichgewichtsdynamik einschließlich optischer Präparation, Relaxation der elektronischen Besetzung und Dekohärenz des Elektronen-Transferprozesses wird mit experimentellen Observablen (Photoemissionen) verglichen.