Helium-?hnliche St?rstellenzentren in Silizium und Germanium: Wechselwirkung mit Infrarotstrahlung, Nichtgleichgewichtsverteilungen und optoelektronische Anwendungen

Gemeinsames Ziel der antragstellenden Gruppen ist, das Potential von Helium-?hnlichen St?rstellenzentren in elementaren Halbleitern für opto-elektronische Anwendungen im mittleren Infrarot- Wellenl?ngenbereich zu untersuchen. Diese Wellenl?ngen entsprechen den Aktivierungsenergien solcher St?rstellenzentren. Insbesondere wollen wir optische, elektro-optische und magnetooptische, Gleichgewichts- und dynamische Eigenschaften von Doppeldonatoren in Silizium und Doppel-, Dreifach-Akzeptoren in Germanium untersuchen. Die zeitliche und spektrale Charakteristiken solcher Materialien h?ngen von grundlegenden Eigenschaften der Donatoren und der Kristallgitter ab. Dazu z?hlen die Art der St?rstellenzentren die nach der Dotierung gebildeten werden, insbesondere auch von elektrisch aktiven Zentren, die energetische Struktur der angeregten Niveaus aller aktiven St?rstellenzentren einschlie?lich ihrer Spin-Orbit- und Spin-Triplet-Zust?nde sowie die charakteristischen Zeiten der Relaxationsprozesse von angeregten Ladungstr?gern. Diese grundlegenden Eigenschaften und Prozesse sind für die genannten Donatoren und Akzeptoren nicht oder nicht vollst?ndig bekannt. Die gr??ten Intrazentren-?berg?nge von Helium?hnlichen St?rstellenzentren haben Energien, die die charakteristische Energie des optischen Phonons des Wirtsgitters übersteigen, was die Intrazentrums-Relaxation und somit den vollst?ndigen Einfangprozess verlangsamen sollte. Zus?tzlich kann der verbotene Triplett-Singlett-Zerfall zu langen Relaxationszeiten für die in solchen Triplett-Zust?nden endenden Elektronen führen. Diese Eigenschaften sollen theoretisch und experimentell untersucht werden, unter anderem durch zweifarbige, zeitaufgel?ste, Spektroskopie. Ein besonderes Augenmerk wird auf die technologischen Aspekte des Kristallwachstums und der Dotierung der Halbleiter liegen.