Optische Spektroskopie an zweidimensionalen Lochsystemen in GaAs-AlGaAs-Quantenwells und an GaAs-AlGaAs-GaMnAs-Schichtstrukturen

Abstract (German)

Um auf der Basis des ferromagnetischen Halbleiters GaMnAs Spintronik-Bauteile zu realisieren, ist ein fundiertes Verständnis der physikalischen Eigenschaften in solchen Strukturen notwendig. Diese Dissertation liefert einen tiefen Einblick in die optischen Eigenschaften, sowie die Spin- und Ladungsträgerdynamik von Elektronen und Löchern. Aufgrund der Tatsache, dass der Ferromagnetismus in GaMnAs ...

Abstract (German)

Um auf der Basis des ferromagnetischen Halbleiters GaMnAs Spintronik-Bauteile zu realisieren, ist ein fundiertes Verständnis der physikalischen Eigenschaften in solchen Strukturen notwendig. Diese Dissertation liefert einen tiefen Einblick in die optischen Eigenschaften, sowie die Spin- und Ladungsträgerdynamik von Elektronen und Löchern. Aufgrund der Tatsache, dass der Ferromagnetismus in GaMnAs durch freie Löcher vermittelt wird, ist die Lochspindynamik von besonderem Interesse. In GaAs/AlGaAs/GaMnAs-Schichtstrukturen konnte eine starke Beeinflussung der GaAs- durch die GaMnAs-Schicht beobachtet werden: Mn-Atome diffundieren durch die Barriere in den darunterliegenden Quantenwell und wirken sich dort signifikant auf dessen optische Eigenschaften aus. Spektroskopische Messungen, wie beispielsweise die der Spindynamik, stellen hierbei eine interessante Möglichkeit dar um qualitative Aussagen zur Stärke der Mangan-Diffusion und der Effektivität der Barrieren treffen zu können.

Translation of the abstract (English)

The realisation of spintronic devices based on the ferromagnetic semiconductor GaMnAs requires a fundamental understanding of the physical properties in such structures. This thesis provides a deep insight into the spectral properties, spin and charge carrier dynamics of electrons and holes. Spin dynamic of holes is of special interest due to the fact, that free holes mediate the ferromagnetism ...

Translation of the abstract (English)

The realisation of spintronic devices based on the ferromagnetic semiconductor GaMnAs requires a fundamental understanding of the physical properties in such structures. This thesis provides a deep insight into the spectral properties, spin and charge carrier dynamics of electrons and holes. Spin dynamic of holes is of special interest due to the fact, that free holes mediate the ferromagnetism in GaMnAs. In GaAs/AlGaAs/GaMnAs layered structures, the GaAs layer is significantly influenced by the GaMnAs layer: Mn atoms diffuse through the barrier into the adjacent quantum well and have a significant impact on its optical properties. Spectroscopic measurements, e.g. of the spin dynamics, offer a promising possibility to qualitatively characterize the strength of Mn diffusion and the effectiveness of diffusion barriers.

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