Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals
Gaponenko
Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals
Von S.V. Gaponenko.
Cambridge Studies in Modern Optics, Cambridge University Press, Cambridge 1998. XIV + 245 S., hard back,
ISBN 0-521-58241-5
Der Autor beschreibt die optischen Eigenschaften von "nanocrystals" an Hand von Beispielen aus den Gebieten I-VII-, II-VI-, III-V- und Gruppe-IV-Halbleiter-Kristalliten in verschiedenen Matrix-Materialien. Das Buch repräsentiert weitgehend den Stand von 1996. Nach einem einleitendem Kapitel wird zunächst der "crystal-to-cluster" Ansatz referiert, der aus der Volumen-Bandstruktur heraus die Eigenschaften von Nanokristallen beschreibt. Es fehlen Referenzen zur 8-Band-k¿p-Theorie. Danach verfolgt der Autor den "cluster-to-crystal" Ansatz, bei dem man vom Vielteilchen-Hamiltonian des Nanokristalls ausgeht. Es fehlen Referenzen zu Rechnungen mit empirischen Pseudopotentialen.
Im nächsten Kapitel wird ein Überblick über die verschiedenen Herstellungsmethoden für Nanokristalle gegeben. Die Tabelle für selbstorganisierte III-V-Quantenpunkte kann als unvollständig angesehen werden; selbstorganisierte Ge/Si-Quantenpunkte und Zwiebelstrukturen wurden nicht in die entsprechenden Tabellen aufgenommen. Ein Hinweis auf Arbeiten, Quantenpunkte durch künstliche Strukturierung herzustellen, fehlt. Das umfangreichste Kapitel ist der Absorp tion und Lichtemission von Halbleiter-Nanokristalliten gewidmet. Hier bilden die Größen abhängig keit des Spektrums und der strahlenden Rekombination, sowie die modifizierte Elektron-Phonon-Kopplung Schwerpunkte. Die Konzepte der homogenen und inhomogenen Verbreiterung werden mitsamt den typischen experimentellen Methoden wie Anregungsspektroskopie, spektrales Lochbrennen und single-dot-Spektroskopie ausgeführt. Im nächsten Kapitel werden Vielteilcheneffekte und ihre Auswirkung auf nichtlineare optische Effekte behandelt. In einiger Tiefe wird die Absorptionssättigung und ihre Anwendung in optischen Schaltern diskutiert. Die Voraussage temperatur-unabhängigen Schwellenstroms (T 0=`) für Quantenpunkt-Laser wird übernommen, ohne einschränkend auf die Voraussetzung unendlich hoher Barrieren hinzuweisen. Der erste elektrisch gepumpte Laser mit (selbstorganisierten) Quantenpunkten wurde nicht wie beschrieben 1996, sondern zwei Jahre früher und von einer anderen Gruppe vorgestellt. Das Versprechen aus dem Klappentext, die physika lischen Prinzipien mit Verweisen auf neuar tige Lichtemitter zu illustrieren, wird nicht eingelöst. Weitere Kapitel beschäftigen sich mit Grenzflächeneffekten zwischen Nano kristall und Gastmatrix sowie räumlich geordneten Ensembles von Nanokristallen. Für die genannte Zielgruppe von fortgeschrittenen Studenten und Wissenschaftlern, die an dem interdisziplinären Gebiet Interesse haben, ist das Buch wenig geeignet, einen ausreichenden Überblick über die Vielfalt der nanokristallinen Systeme und ihrer optischen Eigenschaften zu geben.
Priv.-Doz. Dr. Marius Grundmann, Institut für Festkörperphysik, Technische Universität Berlin
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