Experimentalphysik/Festkörperphysik

UV Anregungs- und Resonanzspektroskopie

Bei der Photolumineszenzanregungs(PLE)-Sprektroskopie im tiefen ultraviolett(UV)-Regime wird die Wechselwirkung von elektronmagnetischer Strahlung untersucht. Durch Variation der Wellenlänge des Anregungslichts kann die Intensität der Lumineszenz einer Probe bei spezifischer, fester Emissionswellenlänge (bzw. Wellenlängenintegrationsbereich) spektroskopisch vermessen werden. In anderen Worten wird die Emissionsstärke eines Materials in Abhängigkeit der Anregungswellenlänge aufgenommen. Zusätzlich können mit diesem Aufbau auch leicht Photolumineszenz(PL)-Emissionsspektren gemessen werden. Dazu wird bei fester Anregungswellenlänge ein Emissionsspektrum einer Probe erfasst. Über die Peaks in den PLE- und PL-Spektren können Absorptionslinien und die elektronische Struktur von Materialien untersucht werden. Im Vergleich zur direkten Absorptionsspektroskopie ist dabei das Signal zu Rausch Verhältnis überlegen, was die Untersuchung von Materialien mit geringer Absorption ermöglicht. Die Verwendung von Polarisatoren und eines Kryostaten ermöglichen weitere Freiheitsgrade. Dabei können polarisationsabhängige Messungen temperaturabhängig von 5 bis 350K durchgeführt werden. Als Anregungsquellen werden dabei ein gepulster Titan:Saphir-LASER mit durchstimmbarer Frequenzvervielfachung oder eine spektral selektierte hochleistungs-Xenon-Bogenlampe verwendet. Diese polychromatischen Lichtquellen ermöglichen Experimente mit hoher Leistungsdichte und Auflösung im tief-UV bis zu ca. 200nm. Untersuchte Systeme reichen von Breitbandhalbleitern wie GaO oder GaN, und deren unterschiedlichen Polymorphen, bis hin zu lasingfähigen Nanostrukutren und Einzelphotonenemittern.