Photolumineszenzmessplatz (Streakcamera + Pumplaser)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Messplatz lieferte wichtige Zusatzinformationen für folgende Projekte: 1) Veränderung der Spinlebensdauern im Halbleiter GaN nach Ionenimplantation. Die Messung der zeitaufgelösten Photolumineszenz diente zur Charakterisierung der Defekte im GaN Kristall, die bei der Implantation entstanden. Die Arbeit zeigte deutlich verlängerte Spinlebenszeiten nach der Implantation. Die Lebensdauerverlängerung folgte aus einem Trapping der Elektronen an Defekten, was zur Unterdrückung des Dyakonov-Perel Spinrelaxationsmechanismus führt, der nur für freie Elektronen wirksam ist. 2) Die Spindynamik in GaN nach Implantation mit magnetischen Ionen (Gadolinium). Nach der Implantation wurden optische Lebenszeiten und Photolumineszenzspektren gemessen. Die Arbeit zeigte, dass magnetische Ionen entgegen der Intuition keinen Einfluss auf die Spindynamik der Elektronen haben. Damit konnte der erhoffte Einsatz von „magnetischem GaN“ als Spinausrichter ausgeschlossen werden. 3) Spindynamik in ZnO: Strahlende Lebensdauern an Defekten in ZnO dienten zur Vorcharakterisierung der Probe. Elektronenspins, die an den Indium-Donator gebunden sind, zeigen eine starke und kohärente Spinwechselwirkung mit dem Indiumkern via Hyperfine-Wechselwirkung. Zeitaufgelöste Experimente zeigen Quantisierung des Kernkernspins, dynamische Kernpolarisation und optische Depolarisation für schnell modulierte Laserpolarisation. 4) Vorarbeiten zu zeitaufgelöster Mikro-Photolumineszenz an zweidimensionalen Halbleitern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Long electron spin coherence in ion-implanted GaN: The role of localization. Appl. Phys. Lett. 102, 192102 (2013)
J. H. Buß, J. Rudolph, S. Shvarkov, H. Hardtdegen, A. D. Wieck, and D. Hägele
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1063/1.4804558) - Magnetooptical studies of Gd-implanted GaN: No spin alignment of conduction band electrons, Appl. Phys. Lett. 103, 092401 (2013)
J. H. Buß, J. Rudolph, S. Shvarkov, F. Semond, D. Reuter, A. D. Wieck, and D. Hägele
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1063/1.4819767)
