QuCoS

Un­ter­su­chung fun­da­men­ta­ler phy­si­ka­li­schen Ei­gen­schaf­ten von ge­kop­pel­ten Quan­ten­film-Quan­ten­punkt­sys­te­men, die im Be­reich des na­hen In­fra­rot von 1,3 – 1,55 Mi­kro­me­ter emit­tie­ren. (QuCoS -Quan­tum Cou­p­led Sys­tems)

Das Forschungsthema umfasst die Untersuchung der grundlegenden physikal. Eigenschaften von gekoppelten zwei- (QW) und nulldimensionalen (QD) halbleiterbasierenden Quanten-Subsystemen, die durch den optischen Spektralbereich des Grundübergangs im nahen Infrarot (1,3-1,55 um) gekennzeichnet sind. Das Hauptziel des Projektes ist die Durchführung von theoret. und experiment. Studien von verschiedenen eng miteinander verknüpften Fragestellungen.

Die Hypothese, die wir in diesem Projekt beabsichtigen zu verifizieren, ist, dass bei einer vorsichtigen Auswahl von physikal. Wechselwirkungen und Eigenschaften von Halbleitermaterialien ein Quantensystem designt und hergestellt werden kann, dass die Effizienz des LES-Transfers zwischen einem QW und einem QD-Grundzustand über einen weiten Bereich präzise steuern kann. Es sollen dabei drei Bedingungen für das QW-QD-System erfüllt sein: (i) der QD-Grundzustand ist der energetisch niedrigste Zustand im gesamten gekoppelten System, (ii) es behält seinen lokalen Charakter (atomähnlich), und (iii) es emittiert Photonen im spektralen nahen Infrarotbereich von 1,3-1,55 um.

Als ein Fernziel erwarten wir, dass die Ergebnisse unserer Untersuchungen die kritischsten Punkte aufzeigen für das Design eines gekoppelten QW-QD-Systems mit den gewünschten Parametern. Wir beachsichtigen die Rolle der quantenmech. Kopplung zwischen räumlich getrennten Subsystemen unterschiedl. Dimensionalität zu verifizieren, und zu demonstrieren, wie die Kontrolle auf physikalischer Basis erfolgen kann. Diese Kenntnis kann möglicherweise genutzt werden für die Entwicklung neuartiger optoelektronischer und spintronischer Bauelemente mit hervorragenden Eigenschaften (z.B.: schnell modulierbare Laser, Schalter, lange Speicherzeiten, schnelle Lese-/Schreibspeicher, etc.), die auf einer gekoppelten QW-QD-Systemarchitektur aufbauen.

Es handelt sich um ein Gemeinschaftsprojekt mit Wroclaw University of Technology, Israel Institute of Technology, Technion, Haifa und Institute for Theoretical Physics University of Bremen.