Energietransfer in funktionalisierten II-VI-Halbleiternanodrähten und kolloidalen Quantenpunkten

Das zeitliche Besetzungsverhalten angeregter Zustände ist durch den Energietransfer zu benachbarten Energieniveaus bestimmt. In dieser Arbeit wurden Halbleiternanodrähte und -quantenpunkte mit Hilfe der zeitaufgelösten Photolumineszenzspektroskopie hinsichtlich ihres Energietransfers untersucht. Die Abklingkonstanten der unterschiedlichen Lumineszenzzentren können im Bereich von wenigen Nanosekunden bis hin zu einigen Millisekunden bestimmt werden. Der Energietransfer zwischen den hier untersuchten Zentren ist, aufgrund der typischen Abstände im Bereich von einigen Nanometern, durch die gegenseitige Dipol-Dipol-Wechselwirkung bestimmt. Die Beschreibung dieser Wechselwirkung und dem damit verbundenen Transfer erfolgt im Rahmen des resonanten Energietransfermodells nach Theodor Förster. Aufgrund der verringerten Dimensionalität der untersuchten Halbleiterstrukturen muss das ursprüngliche Transfermodell so modifiziert werden, dass die besondere Morphologie der Probenstrukturen berücksichtigt wird. Der strahlungslose Energietransfer von einem angeregten Akzeptor zu einem Donator führt zu einer verringerten Lebensdauer des angeregten Akzeptorzustands. Aufgrund der statistischen Verteilung von Akzeptoren und Donatoren in einem Ensemble, zeigt das Abklingen der Donatorlumineszenz ein komplexes Verhalten, welches durch äußere Einflüsse stark modifiziert werden kann. Die korrekte Beschreibung des Energietransfers in niedrigdimensionalen Halbleiternanostrukturen führt zu einem besseren Verständnis der Dynamik von optisch aktiven Zuständen. Zusätzlich können die gewonnenen Erkenntnisse dafür genutzt werden bestehende Anwendungen deutlich zu verbessern und neue Konzepte zu etablieren