@PhdThesis{duepublico_mods_00031538,
  author = 	{Nannen, J{\"o}rg},
  title = 	{Ultra-schnelle elektrische Injektion spinpolarisierter Elektronen in einzelne selbstorganisierte InGaAs Quantenpunkte},
  year = 	{2013},
  month = 	{Aug},
  day = 	{12},
  abstract = 	{Halbleiterquantenpunkte stellen heutzutage ein breit gef{\"a}chertes Forschungsgebiet mit enormem Potential f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungsgebiete dar. Diese Strukturen mit lediglich wenigen Nanometern Durchmesser besitzen aufgrund ihrer diskreten Energieniveaus herausragende elektronische Eigenschaften, welche v{\"o}llig neuartige Bauelementkonzepte erm{\"o}glichen. Im Rahmen dieser Dissertation werden daher die M{\"o}glichkeiten ausgelotet, Diodenstrukturen mit eingebetteten selbstorganisierten Quantenpunkten als potentielle Speicherelemente zu verwirklichen. Ziel ist es dabei, ein einzelnes Elektron in einem einzelnen Quantenpunkt als Tr{\"a}ger der gespeicherten Information zu nutzen. Die Information kann hierbei entweder in der Anwesenheit von Ladung im Quantenpunkt oder in der Spinausrichtung des injizierten Elektrons bestehen.

Aufbauend auf dieser Grundidee werden zwei Bauelementkonzepte untersucht: Zum einen wird die Injektion spinpolarisierter Elektronen in einen einzelnen Halbleiterquantenpunkt innerhalb einer „Spin-LED``-Struktur erfolgreich demonstriert. Durch eine erfolgreiche Hochfrequenzanpassung der Probenstruktur k{\"o}nnen Injektionszeiten von wenigen hundert Pikosekunden bei Spinpolarisationsgraden von ann{\"a}hernd 70{\%} erzielt werden.

Als zweites Konzept wird die gezielte Injektion eines Elektrons in den Quantenpunkt {\"u}ber eine Tunnelbarriere verwirklicht. Es zeigt sich, dass {\"u}ber eine angelegte Spannung die Besetzung des Quantenpunktes mit Ladungstr{\"a}gern exakt gesteuert werden kann. Die verschiedenen Ladungstr{\"a}gerkonfigurationen im Quantenpunkt k{\"o}nnen in {\"u}berzeugender {\"U}bereinstimmung durch ein theoretisches Modell erkl{\"a}rt werden. Bei eingeschaltetem Magnetfeld ergeben sich trotz Abwesenheit eines magnetischen Materials unerwartet hohe Polarisationsgrade des injizierten Elektrons, die durch die starke Tunnelkopplung des Quantenpunktes an ein Elektronenreservoir erkl{\"a}rt werden k{\"o}nnen.
Auch in diesem Bauelementkonzept k{\"o}nnen au{\ss}ergew{\"o}hnlich schnelle Injektionszeiten erreicht werden. Nach der Pr{\"a}paration eines einzelnen Loches im Quantenpunkt mithilfe eines Laserpulses kann durch einen anschlie{\ss}enden Spannungspuls gezielt ein einzelnes Elektron in Zeiten kleiner als 300 ps in den Quantenpunkt injiziert werden.},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00031538},
  file = 	{:https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00033377/Joerg_Nannen_Diss.pdf:PDF},
  language = 	{de}
}