Eine differenzierte Analyse dieses Prozesses ist mit Photolumi-
neszenz nicht möglich. Auf vergleichbare Probleme stößt man
bei vielen anderen Materialien und Kombinationen, in denen die
strahlende Rekombination mit mehreren möglichen nichtstrahlen-
den Prozessen konkurriert. Hier soll mit
pump-probe
Experimenten
angesetzt werden. Hierbei macht man sich zu Nutze, dass sich die
Absorption nach optischer Anregung ändert. Wenn die angereg-
ten Ladungsträger in ihre Grundzustände zurückkehren, geht
diese Änderung zurück. Dies kann man mit aufeinanderfolgenden
pump-
und
probe-
Pulsen zeitaufgelöst verfolgen und bekommt,
da der Mechanismus der Relaxation auch nichtstrahlend sein darf,
Zugang zu der Dynamik solcher Prozesse. Besonders vielseitig ist
hier die
transient absorption
Spektroskopie. Dabei wird die zeitliche
Änderung des gesamten Absorptionsspektrums verfolgt und
man kann z.B. Relaxationen in Zwischenniveaus verfolgen. Es gibt
aktuell eine Vielzahl an Fragestellungen mit ‚hybriden‘ (kombinier-
ten) Materialien aus den Arbeitsgruppen Weller, Klinke und Mews.
So fehlt z.B. der aktuell beforschten Kopplung von Anregungen in
Halbleiternanokristallen an Goldnanokristalle, Exzitonen an Plas-
monen, noch der Zugang zur Plasmondynamik. Für physikalische
Grundlagenforschung wäre auch die Möglichkeit interessant, zeit-
aufgelöste Spektroskopie an einem System in einem angeregten
Zustand durchzuführen. Ein geeigneter
pump-probe
Aufbau kann
um einen Strahlengang erweitert werden, womit man z.B. Plasmo-
nen anregen kann, worauf dann nach einer definierten Verzöge-
rung das
pump-probe
Experiment erfolgt. In diese Richtung muss
noch grundlegende Methodenentwicklung betrieben werden.
Abbildung 2: Zeitaufgelöste Photolumineszenz von Halbleiternano-
kristallen auf Graphen. Links: Zerfall der Photolumineszenz. Oben
rechts: Schnelle Kompontente des Zerfalls. Unten rechts: Lange
Komponente des Zerfalls.
