Beim Experimentieren mit Halbleitern sind Marburger Physiker auf ein Verhalten gesto\u00dfen, das sich nicht mit den bekannten physikalischen Mechanismen erkl\u00e4ren l\u00e4sst. Ihre Versuche haben sie jetzt ver\u00f6ffentlicht.
\nDas benutzte Halbleitersystem dient als Modell f\u00fcr technische Anwendungen, bei denen ein Elektronen\u00fcbergang an Grenzfl\u00e4chen stattfindet, was f\u00fcr fast alle elektronischen und optisch-elektronischen Ger\u00e4te zutrifft. Die Forschergruppe von der Philipps-Universit\u00e4t berichtet \u00fcber ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts „Physical Review Letters“.
\nLeuchtdioden und viele andere optoelektronische Bauelemente, die Menschen tagt\u00e4glich verwenden, enthalten Halbleiterquantenfilme. Das sind d\u00fcnne Schichten, die zwischen anderen Materialien eingebettet sind.
\n„Lichtteilchen k\u00f6nnen von diesen Nanoschichten absorbiert werden“, erl\u00e4uterte Markus Stein. Der Physik-Doktorant ist Erstautor des aktuellen Fachaufsatzes.
\nDabei gibt es Absorptionslinien. Das sind Wellenl\u00e4ngen, bei denen die elektromagnetische Strahlung besonders gut absorbiert wird.
\n„Es ist seit langem bekannt, dass diese Linien schw\u00e4cher und breiter werden, wenn man das Halbleitermaterial bestrahlt“, f\u00fchrte Stein aus. Der Nachwuchswissenschaftler fand nun heraus, dass die Linien unter bestimmten Bedingungen auch st\u00e4rker und schmaler werden k\u00f6nnen.
\n„Das ist ein f\u00fcr uns v\u00f6llig unerwarteter Effekt“, sagte Prof. Dr. Martin Koch, der die Marburger Arbeitsgruppe Halbleiterphotonik leitet, in der Stein derzeit seine Doktorarbeit anfertigt. „Alle Erkl\u00e4rungsversuche auf der Grundlage bekannter physikalischer Mechanismen versagen.“
\nF\u00fcr seine Experimente verwendete Stein Material, das die Arbeitsgruppe Halbleiterepitaxie herstellt hat, die von Prof. Dr. Wolfgang Stolz geleitet wird. Die Proben enthalten Quantenfilme, die Stein mit einem kurzen Laserpuls anregte, der nach etwa einer Nanosekunde zur einer verst\u00e4rkten Absorption f\u00fchrte.
\nDie untersuchten Halbleiter taugen als Muster f\u00fcr Materialsysteme, bei denen eine r\u00e4umliche Ladungs\u00fcbertragung stattfindet, was zum Beispiel f\u00fcr das Funktionieren von Solarzellen unerl\u00e4sslich ist. Daher vermutet Koch, dass die Fachwelt das neue Ph\u00e4nomen zum Anlass nimmt, um weitere Experimente durchzuf\u00fchren und die Befunde theoretisch zu erkl\u00e4ren. Technische Anwendungen sind nicht auszuschlie\u00dfen, liegen aber einstweilen noch in ferner Zukunft.
\nKoch lehrt Experimentelle Halbleiterphysik an der Philipps-Universit\u00e4t. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) f\u00f6rderte die Forschungsarbeiten, die der aktuellen Ver\u00f6ffentlichung zugrundeliegen, durch den Marburger Sonderforschungsbereich 1083.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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