Photogalvanischer Effekt in Si/Ge-Quantentrögen

Abstract

In Si/Ge Quantentrogstrukturen wurden der lineare und der zirkulare photogalvanische Effekt beobachtet. Beide Effekte treten bei Infrarotbestrahlung von (001)- und (113)-orientierten p-Si/Si1-xGex Quantentrogstrukturen auf. Photogalvanische Effekte setzen Systeme ohne Inversionssymmetrie voraus. In Si/Ge Quantentrögen wird dies durch asymmetrische Strukturierung und Dotierung erzielt. Die experimentellen Ergebnisse wurden im Hinblick auf mögliche Symmetrien der Strukturen analysiert.
Der zirkulare photogalvanische Effekt in Quantentrögen ensteht aufgrund von optischer Spinorientierung mit zirkular polarisiertem Licht. Die Reduktion der Symmetrie in 2D Strukturen verursacht eine Aufspaltung spinentarteter Subbänder im k-Raum. Dies, zusammen mit der Spinorientierung, resultiert in einer gerichteten Bewegung freier Ladungsträger in der Ebene der Quantentröge.