Konfigurationsbeschreibung der Ladungsträger-Streuung in Halbleiter-Quantenpunkten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen der Projektarbeit wurde der Einfluss von Korrelationseffekten angeregter Ladungsträger auf die Effizienz und zeitliche Dynamik von Streuprozessen in Halbleiter-Quantenpunkten untersucht. Hierzu wurden theoretische Modelle entwickelt, bei denen die Streuprozesse nicht in Termen der Einteilchenzustände beschreiben werden, sondern durch korrelierte Zustände in Folge der Vielteilchenwechselwirkungen. Zum einen wurden hierzu in einem Konfigurationsbild Multi-Exziton-Zustände der Quantenpunkt-Ladungsträger bestimmt und in einem zweiten Schritt deren Renormierung durch die Elektron-Phonon-Wechselwirkung in einem Polaron-Bild betrachtet. Für verschiedene experimentelle Situationen, die durch unsere Projektpartner realisiert wurden, konnte die Bedeutung der Korrelationseffekte in den experimentellen Ergebnissen demonstriert werden. Die im Rahmen der Projektarbeit durchgeführten Theorie-Experiment-Vergleiche beinhalten die Ultrakurzzeitdynamik angeregter Ladungsträger in Quantenpunkten, Laseremission von Quantenpunkt-Multi-Exziton-Zuständen, sowie Tunnelinjektionslaser auf der Basis polaronischer Quantenpunktzustände und deren Relaxationsdynamik.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Coulomb-assisted cavity feeding in nonresonant optical emission from a quantum dot, Phys. Rev. B 89, 161302(R) (2014).
M. Florian, P. Gartner, A. Steinhoff, C. Gies, and F. Jahnke
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.161302) - Negative differential gain in quantum dot systems: Interplay of structural properties and many-body effects, Appl. Phys. Lett. 104, 242108 (2014)
E. Goldmann, M. Lorke, T. Frauenheim, and F. Jahnke
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.4884382) - Neutral and charged biexciton-exciton cascade in near-telecom-wavelength quantum dots, Phys Rev. B 94, 045303 (2016)
J. Kettler, M. Paul, F. Olbrich, K. Zeuner, M. Jetter, P. Michler, M. Florian, C. Carmesin, and F. Jahnke
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.045303) - Scattering-induced dephasing of many-particle transitions in semiconductor quantum dots, Appl. Phys. B (2016) 122:6
M. Florian, A. Steinhoff, C. Gies, and F. Jahnke
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00340-015-6296-5) - A few-emitter solid-state multi-exciton laser, Scientific Reports 7, 7420 (2017)
S. Lichtmannecker, M. Florian, T. Reichert, M. Blauth, M. Bichler, F. Jahnke, J.J. Finley, C. Gies and M. Kaniber
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-017-07097-9) - Carrier dynamics in a tunneling injection quantum dot semiconductor optical amplifier. Phys Rev. B 98, 125307 (2018)
I. Khanonkin, G. Eisenstein, M. Lorke, S. Michael, F. Jahnke, A. K. Mishra, and J. P. Reithmaier
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.125307) - Interplay of structural design and interaction processes in tunnel-injection semiconductor lasers, Phys Rev. B 98, 165431 (2018)
S. Michael, M. Lorke, M. Cepok, C. Carmesin, and F. Jahnke
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.165431) - Performance of quantum-dot-based tunnel-injection lasers: A theoretical analysis. Appl. Phys. Lett. 113, 131101 (2018)
M. Lorke, S. Michael, M. Cepok, and F. Jahnke
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.5045860)
