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Messungen an Quantenstrukturen

Neben binären und ternären Halbleitern standen auch ZnSe/Zn1-xMgxSe-Einfachquantentröge zur druckabhängigen Untersuchung zur Verfügung. Insbesondere bei Verwendung der Photolumineszenz-Anregungsspektroskopie (PLE), welche das für Absorptionsmessungen notwendige Entfernen des Substrats überflüssig macht, konnten neben dem 11H tex2html_wrap_inline183 und 11L tex2html_wrap_inline183 -Grundzustandsübergang auch 1s-Übergänge zwischen angeregten Trogzuständen beobachtet werden. Mit einem einfachen Modell lassen sich die gemessenen Übergangsenergien erklären. Der einzige unbekannte Parameter ist hierbei der relative Bandoffset-Parameter tex2html_wrap_inline97 , dessen Druckabhängigkeit durch die absoluten Deformationspotentiale tex2html_wrap_inline99 und tex2html_wrap_inline191 beschrieben ist. Wird tex2html_wrap_inline193 variiert und die resultierende Abweichung zwischen den experimentellen und den berechneten Übergangsenergien minimiert, so ergibt sich unter der Verwendung von tex2html_wrap_inline195 eV, tex2html_wrap_inline197 eV und tex2html_wrap_inline199 eV:

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Da die Quantenstrukturen auf dem GaAs-Substrat verblieben und letzteres eine kleinere Kompressibilität besitzt, zeigte sich eine Abnahme der biaxialen Verzerrung und damit der Energieaufspaltung von hh- und lh-Übergang. Es konnte schließlich ein Überkreuzen von Niveaus verschiedener Lochmassen beobachtet werden. Hierbei fanden wir keinen Einfluß auf die entsprechende Übergangsenergie, sehr wohl aber eine Verbreiterung der Signale.

Neben den 1s-Übergängen konnte auch der 11H tex2html_wrap_inline203 -Zustand druckabhängig untersucht werden. Der Abstand 11H tex2html_wrap_inline205 11H tex2html_wrap_inline183 weist auf eine im Vergleich zum semiempirischen Mathieu-Modell erhöhte Bindungsenergie R hin, welche sich unter Verwendung des Wasserstoffmodells für einen 17nm breiten ZnSe/Zn tex2html_wrap_inline211 Mg tex2html_wrap_inline213 Se-Trog zu

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ergibt. Eine ebenfalls zu geringe Abschätzung von R durch dieses Modell wurde auch an anderen Materialsystemen gefunden.

Die Photolumineszenzspektren der ZnSe/Zn1-xMgxSe-Quantentröge wiesen zum Teil scharfe Strukturen auf, die gegenüber dem 11H-Grundzustand leicht zu niedrigeren Energien verschoben sind. Ein Vergleich mit Ergebnissen von Vierwellenmisch-Experimenten ergab, daß an diesen Übergängen Biexzitonen bzw. Trionen beteiligt waren. Unter Druck zeigte der gemessene Energieabstand zum 11H-Übergang ein Anwachsen proportional zur Zunahme der Rydbergenergie R, wie es nach theoretischen Überlegungen zu erwarten ist.

Neben den ZnSe/Zn1-xMgxSe-Strukturen wurden desweiteren Zn1-xCdxSe/ZnSe-Einfachquantentröge und -Übergitter in der Druckzelle untersucht. Auch hier können die beobachteten Grundzustandsübergänge im Rahmen des in der Arbeit vorgestellten theoretischen Modells erklärt werden. Weitergehende Informationen, insbesondere über absolute Deformationspotentiale, konnten nicht abgeleitet werden.


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