TY  - THES
AB  - In dieser Arbeit wird die nichtlineare Wechselwirkung von Licht und Materie in Halbleitern und Halbleiter-Nanostrukturen anhand der Halbleiter-Bloch Gleichungen beschrieben. Im Rahmen eines Zwei-Band-Modells wird gezeigt, dass Intrabandströme beim Vier-Wellen Mischen mit nicht-resonanten Lichtpulsen maßgeblich zum nichtlinearen Signal beitragen. Diese Ströme werden durch eine feld-induzierte Beschleunigung von Elektronen und Löchern in den jeweiligen Bändern erzeugt. Am Beispiel von MgO wird die Bewegung der Ladungsträger und deren Einfluss auf die Erzeugung hoher Harmonischen untersucht. Die Kollisionsdynamik im Material beeinflusst den Rekombinationsprozess zwischen Elektronen und Löchern und ist für die Anisotropie, d.h. die Abhängigkeit der Erzeugung hoher Harmonischer von der Polarisationsrichtung verantwortlich. Des Weiteren wird der Einfluss von exzitonischen Effekten auf die Erzeugung hoher Harmonischer demonstriert. Sofern ein ungerades Vielfaches der Pulsfrequenz mit der Energie des 1s-Exzitons übereinstimmt, tritt eine verstärkte Erzeugung von hohen Harmonischen auf. Zum Abschluss wird der Einfluss von Vielteilchen Coulomb-Korrelationen bei optischen Anregungen in der Nähe der Bandlücke in räumlich-direkten Typ-I und indirekten Typ-II Halbleiter Nanostrukturen untersucht. Die räumliche Inhomogenität in Typ-II Systemen äußert sich insbesondere in einer unterschiedlich starken Coulomb-Wechselwirkung. Dies führt in der zeitabhängigen Hartree-Fock Näherung zu zusätzlichen Beiträgen zur optischen Antwort. Unsere Ergebnisse unter Berücksichtigung von biexzitonischen Vielteilchen-Korrelationen ermöglichen eine physikalische Interpretation der Messdaten von Anrege-Abfrage Experimenten, in denen Typ-II Halbleiter-Nanostrukturen untersucht wurden.
AU  - Trautmann, Alexander
CY  - Paderborn
DA  - 2023
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1789
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 03.08.2023
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2023
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2023
SP  - 1 Online-Ressource (XII, 97 Seiten)
T2  - Department Physik
TI  - Microscopic analysis of the nonlinear optical response of semiconductors: carrier dynamics in extremely intense Terahertz fields and many-body correlations in type-II heterostructures
TT  - Mikroskopische Analyse der nichtlinearen optischen Antwort in Halbleitern: Ladungsträgerdynamik in extrem intensiven Terahertz-Feldern und Vielteilchen Korrelationen in Typ-II-Heterostrukturen
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-45513
Y2  - 2026-02-05T11:47:54
ER  -