edoc-Server der Humboldt-Universität zu Berlin

Dissertation

Autor(en): Carsten Pfüller
Titel: Optical properties of single semiconductor nanowires and nanowire ensembles – probing surface physics by photoluminescence spectroscopy
Gutachter: Henning Richert; W. Ted Masselink; Pierre Lefebvre
Erscheinungsdatum: 07.07.2011
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-100192285)
Fachgebiet(e): Physik
Schlagwörter (ger): Galliumnitrid, Photolumineszenz, Nanodrähte, Halbleiteroberflächen
Schlagwörter (eng): Gallium nitride, Nanowires, Photoluminescence, Semiconductor surfaces
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Lizenz: Namensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen (CC BY NC SA)
Zitationshinweis: Pfüller, Carsten: Optical properties of single semiconductor nanowires and nanowire ensembles – probing surface physics by photoluminescence spectroscopy; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 07.07.2011, urn:nbn:de:kobv:11-100192285
Metadatenexport: Um den gesamten Metadatensatz im Endnote- oder Bibtex-Format zu speichern, klicken Sie bitte auf den entsprechenden Link. Endnote   Bibtex  
print on demand: Wenn Sie auf dieses Icon klicken, können Sie ein Druckexemplar dieser Publikation bestellen.
Diese Seite taggen: Diese Icons führen auf so genannte Social-Bookmark-Systeme, auf denen Sie Lesezeichen anlegen, persönliche Tags vergeben und Lesezeichen anderer Nutzer ansehen können.
  • connotea
  • del.icio.us
  • Furl
  • RawSugar

Abstract (ger):
Diese Arbeit beschreibt die optische Charakterisierung mittels Photolumineszenzspektroskopie (PL) von Halbleiter-Nanodrähten (ND) im allgemeinen und einzelnen GaN-ND und GaN-ND-Ensembles im speziellen. ND werden oftmals als vielversprechende Bausteine zukünftiger, kleinster Bauele- mente bezeichnet. Diese Vision beruht insbesondere auf einigen attraktiven Eigenheiten, die ND im allgemeinen zugeschrieben werden. Im ersten Teil dieser Arbeit werden exemplarisch einige dieser Eigenschaften näher untersucht. So wird anhand von temperaturabhängigen PL-Messungen an Au- und selbstinduzierten GaAs/(Al,Ga)As-ND der Einfluss des Keimmaterials auf die PL der ND untersucht. Weiterhin werden die optischen Eigenschaften von ZnO-ND untersucht, die auf Si-, Saphir- und ZnO-Substraten gewachsen wurden. Die optische Charakterisierung von GaN-ND nimmt den Hauptteil dieser Arbeit ein. Die detaillierte Untersuchung einzelner GaN-ND und von GaN-ND-Ensembles zeigt die Relevanz des großen Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisses und dass jeder ND ganz eigene optische Eigenschaften aufweist. Die unerwartet starke Verbreiterung des strahlenden Übergangs donatorgebundener Exzitonen wird durch das vermehrte Auftreten von Oberflächendonatoren erklärt, deren statistische Relevanz durch PL-Messungen an einzelnen ausgestreuten und freistehenden GaN-ND nachgewiesen werden kann. Weiterhin wird der Einfluss elektrischer Felder auf die optischen Eigenschaften von GaN-ND ermittelt. Die Ein- und Auskopplung von Licht mit GaN ND wird mithilfe von Reflektanz- und Ramanmessungen bestimmt. Die zentralen Ergebnisse dieser Arbeit motivieren die Einführung eines Modells, dass die typischerweise nichtexponentielle Rekombinationsdynamik in ND-Ensemblen erklärt. Es basiert auf einer Verteilung der Rekombinationsraten. Vorläufige Ergebnisse dieses Modells beschreiben das nichtexponentielle Rekombinationdynamik in GaN ND-Ensemblen zufriedenstellend und erlauben eine Abschätzung ihrer internen Quanteneffizienz.
Abstract (eng):
This thesis presents a detailed investigation of the optical properties of semiconductor nanowires (NWs) in general and single GaN NWs and GaN NW ensembles in particular by photoluminescence (PL) spectroscopy. NWs are often considered as potential building blocks for future nanometer-scaled devices. This vision is based on several attractive features that are generally ascribed to NWs. In the first part of the thesis, some of these features are examined using semiconductor NWs of different materials. On the basis of the temperature-dependent PL of Au- and self-assisted GaAs/(Al,Ga)As core-shell NWs, the influence of foreign catalyst particles on the optical properties of NWs is investigated. The effect of the substrate choice is studied by comparing the PL of ZnO NWs grown on Si, Sapphire, and ZnO substrates. The major part of this thesis discusses the optical properties of GaN NWs. The investigation of the PL of single GaN NWs and GaN NW ensembles reveals the significance of their large surface-to-volume ratio and that each NW exhibits its own individual recombination behavior. An unexpected broadening of the donor-bound exciton transition is explained by the abundant presence of surface donors in NWs. The existence and statistical relevance of these surface donors is confirmed by PL experiments of single GaN NWs which are either dispersed or free-standing. Furthermore, the influence of electric fields on the optical properties of GaN NWs is investigated and the coupling of light with GaN NWs is studied by reflectance and Raman measurements. The central results of this thesis motivate the introduction of a model that explains the typically observed nonexponential recombination dynamics in NW ensembles. It is based on a distribution of recombination rates. Preliminary simulations using this model describe the nonexponential decay of GaN NW ensembles satisfactorily and allow for an estimation of their internal quantum efficiency.
Zugriffsstatistik: Die Daten für die Zugriffsstatistik der einzelnen Dokumente wurden aus den durch AWStats aggregierten Webserver-Logs erstellt. Sie beziehen sich auf den monatlichen Zugriff auf den Volltext sowie auf die Startseite. Die Zugriffsstatistik wird nicht standardisiert erfasst und kann maschinelle Zugriffe enthalten.
 
Bei Formatversionen eines Dokuments, die aus mehreren Dateien bestehen (insbesondere HTML), wird jeweils der monatlich höchste Zugriffswert auf eine der Dateien (Kapitel) des Dokuments angezeigt.
 
Um die detaillierten Zugriffszahlen zu sehen, fahren Sie bitte mit dem Mauszeiger über die einzelnen Balken des Diagramms.
Startseite: 4 Zugriffe PDF: 11 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 15 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 6 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 18 Zugriffe PDF: 18 Zugriffe PDF: 19 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 15 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 26 Zugriffe PDF: 29 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe PDF: 26 Zugriffe PDF: 30 Zugriffe PDF: 26 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 44 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 32 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 45 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 17 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 36 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 25 Zugriffe Startseite: 7 Zugriffe PDF: 43 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 26 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 31 Zugriffe Startseite: 5 Zugriffe PDF: 33 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 37 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 34 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 45 Zugriffe PDF: 58 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 90 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 78 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 41 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 64 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 70 Zugriffe Startseite: 11 Zugriffe PDF: 71 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe
Oct
11
Nov
11
Dec
11
Feb
12
Apr
12
May
12
Jun
12
Jul
12
Aug
12
Sep
12
Oct
12
Nov
12
Dec
12
Jan
13
Feb
13
Mar
13
Apr
13
May
13
Jun
13
Jul
13
Aug
13
Sep
13
Oct
13
Nov
13
Dec
13
Jan
14
Feb
14
Mar
14
Apr
14
May
14
Jun
14
Jul
14
Aug
14
Sep
14
Monat Oct
11
Nov
11
Dec
11
Feb
12
Apr
12
May
12
Jun
12
Jul
12
Aug
12
Sep
12
Oct
12
Nov
12
Dec
12
Jan
13
Feb
13
Mar
13
Apr
13
May
13
Jun
13
Jul
13
Aug
13
Sep
13
Oct
13
Nov
13
Dec
13
Jan
14
Feb
14
Mar
14
Apr
14
May
14
Jun
14
Jul
14
Aug
14
Sep
14
Startseite 4 6 1 3     2 4           2 2 1 4 1 2 7 2 2 5 1 6 3   3 3 4 1 2 11 3
PDF 11 15 6 18 18 19 15 26 29 16 26 30 26 44 32 45 17 36 25 43 26 31 33 37 34 45 58 90 78 41 64 70 71  

Gesamtzahl der Zugriffe seit Oct 2011:

  • Startseite – 85 (2.5 pro Monat)
  • PDF – 1175 (34.56 pro Monat)
 
 
Generiert am 02.10.2014, 12:57:04