Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die optischen Eigenschaften von ZnO- und CuI-basierten Nano- und Mikrostrukturen untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung derer Lumineszenz-Eigenschaften unter optischer Hochanregung.
Verschiedene ZnO-basierte Nano- und Mikrostrukturen können bei Raumtemperatur unter optischer Hochanregung als Laser agieren. Es wurde ein Modell entwickelt, das anhand der Strukturgeometrie verbunden mit der Lasereindringtiefe und Ladungsträgerdiffusion das Auftreten der unterschiedlichen Emissionen beschreibt. Dieses Konzept wird als 'Absorptive Modenselektion' eingeführt.
In temperaturabhängigen Photolumineszenz-Untersuchungen einzelner ZnO-Nanodrähte wird die Temperaturabhängigkeit der Laserparameter beschrieben. Damit ist es möglich, Aussagen über den Verstärkungsmechanismus des Laserprozesses zu treffen.
Es zeigt sich, dass die Laserschwelldichte exponentiell mit der Temperatur ansteigt, wohingegen die charakteristischen Zerfallszeiten im Lasingbereich temperaturunabhängig sind.
Die Anschaltzeit der Nanodrahtemission weist eine starke Abhängigkeit von der Anregungsdichte auf und hängt unterhalb der Laserschwelldichte von der Temperatur ab. Es werden drei Anregungsbereiche beschrieben, zwischen denen es nach der gepulsten Hochanregung zu einem Wechsel des dominanten Relaxationsprozesses kommt.
Es wird ein Modell vorgestellt, mit dem der ladungsträgerdichteabhängige komplexe Brechungsindex für verschiedene Temperaturen berechnet wird. Dieses Modell wird angewandt, um in den untersuchten Strukturen die Brechungsindexänderung nach der gepulsten Hochanregung zu beschreiben.
Es gelang der erstmalige Nachweis von Laseremission in CuI-basierten Mikrostrukturen. Der Laserprozess ist bis zu einer Temperatur von ca. 200 K stabil. Es wird gezeigt, dass Dreiecksmoden in der vorliegenden Mikrodraht-Kavität mit dreieckigem Querschnitt dominant sind. Weiterhin wurde eine temperaturabhängige Charakterisierung der bandkantennahen Emission (NBE) durchgeführt. Die Realstruktur der CuI-Mikrodrähte wurde umfassend mit REM, EDX und XRD untersucht.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:17267 |
| Date | 06 March 2018 |
| Creators | Wille, Marcel |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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