Kohärente Spektroskopie an Halbleiterquantenpunkten mit großen exzitonischen Bindungsenergien

在一个具有强脉冲和可变脉冲能量的微重力实验（FWM）装置的设计中，该装置包括：a）II-VI Halbleiter和Halbleiternanostrukturen，采用高强度的结合和光吸收光谱的方法，B）量子动力学的能量机制，以及c）用于微重力约束的材料CdSe（3D，2D和0D）zu untersuchen und die Ergebnisse in Abhängigkeit von der Dimension zu vergleichen.本课题主要研究了外延生长中的FWM、ZnSe中的纳米级CdSe-Inseln和体相CdSe中的FWM。Es konnte die Biexzitonbindungsenergie für lokalisierte Exzitonen als Funktion des Confinements bestimmt韦尔登。对于量子动力学的时间限制材料CdSe，70 fs脉冲和最大吸收率为1019 cm-3，这是韦尔登的结果。由于脉冲能量、脉冲和极化的相互作用，B-激励和LO-声子之间的相互作用，A-连续体和B-连续体也会受到韦尔登的影响。非马尔可夫谱可以通过B激子的FWM信号的量子化来实现，该信号具有韦尔登频率。在对B-激发与B-连续体（A-连续体通过极化产生）的相互作用进行分析和研究时，发现B-激发的光谱响应在B-连续体吸收的范围内有一个明显的吸收带。前100 fs的FWM信号的峰值可以用一个exp（-t3/t3）-Gesetz gefittet韦尔登。这种认识是由L. Banyai，H. Haug und Mitarbeitern.在abschliessenden Antragsperiode sollen durch abrundende Experimente und Zusammenarbeit mit Theoriegruppen die erhaltenen中，更有可能发现错误，从而导致韦尔登的出版。在此基础上，我们还对CdSe和CdS纳米结构进行了韦尔登测量和实验研究。

Im Gesamtprojekt war der Aufbau eines Vierwellenmisch-Experimentes (FWM) mit kurzen Pulslängen und variablen Pulsenergien vorgesehen, das es ermöglichen sollte a) II-VI Halbleiter und Halbleiternanostrukturen mit hohen exzitonischen Bindungsenergien mit Methoden der kohärenten optischen Spektroskopie zu untersuchen, b) das Zeitregime der Quantenkinetik zu erreichen und c) insbesondere das Material CdSe für verschiedenes Confinement (3D, 2D und 0D) zu untersuchen und die Ergebnisse in Abhängigkeit von der Dimension zu vergleichen. Im vergangenen Projektzeitraum wurde insbesondere das FWM in epitaktisch gewachsenen, nanometergroßen CdSe-Inseln eingebettet in ZnSe und das FWM in bulk CdSe untersucht. Es konnte die Biexzitonbindungsenergie für lokalisierte Exzitonen als Funktion des Confinements bestimmt werden. Mit 70 fs Pulsen und maximalen Anregungsdichten um 1019 cm-3 konnte für das Volumenmaterial CdSe der Zeitbereich der Quantenkinetik erreicht werden. Durch geeignete Wahl der Anregungsbedingungen (Pulsenergie, Pulslänge und Polarisation) konnte die kohärente Kopplung des B-Exzitons an die LO-Phononen als auch an das A-Kontinuum und an das B-Kontinuum jeweils getrennt untersucht werden. Nicht-Markov'sches Verhalten konnte durch eine Quantenschwebung des FWM-Signals des B-Excitons mit der LO-Phononfrequenz nachgewiesen werden. Bei hohen Anregungsdichten und Untersuchung der Wechselwirkung von B-Exziton mit B-Kontinuum (A-Kontinuum durch Polarisationsauswahlregeln ausgeschalten) zeigt die spektrale Response neben dem stark verbreiterten Exziton eine dichteabhängige Bande im Bereich der B-Kontinuumsabsorption. Der Zerfall des FWM-Signals innerhalb der ersten 100fs kann mit einem exp(-t3/t3)-Gesetz gefittet werden. Die letztgenannten Ergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit theoretischen Voraussagen von L. Banyai, H. Haug und Mitarbeitern. In der abschliessenden Antragsperiode sollen durch abrundende Experimente und Zusammenarbeit mit Theoriegruppen die erhaltenen, bisher unveröffentlichten Ergebnisse bis zur Publikationsreife gebracht werden. Weiterhin sollen noch ausstehende, vergleichende Experimente an CdSe und CdS-Nanostrukturen (Bestimmung der Biexzitonbindungsenergie für Quantenpunkte, Auswertung der FWM-Response zu kurzen Zeiten ( 200 fs) in Volumenmaterial) durchgeführt und abgeschlossen werden.