The fluorescence of single semiconductor quantum dots

Halbleitende Nanokristalle, deren Durchmesser im Bereich weniger Nanometer liegt, sogenannte Quantenpunkte (QDs), besitzen äußerst interessante optische Eigenschaften. Einzelne QDs sind stabile Einzelphotonenquellen, deren Fluoreszenzwellenlänge im gesamten sichtbaren Spektralbereich einstellbar ist. In Kombination mit ihrer hohen Quanteneffizienzund kommerziellen Verfügbarkeit sind QDs vielversprechende Kandidaten für unzählige Anwendungen. Einige der grundlegenden Prozesse, welchedie Emissionsdynamik bestimmen, sind jedoch noch nicht ausreichend bekannt. Ziel dieser Arbeit ist es manche dieser Prozesse besserzu verstehen.Mittels Elektronenstrahllithographie setzen wir die kontrollierte Positionierung einzelner QDs um. Wir bestimmen die 3D-Orientierung einzelner QDs und messen deren Emissionsspektren. Die Analyse der Emissionsdynamik mittels zeitkorrelierter Einzelphotonenmessungen zeigt einen schnellen und einen langsamen Anteil inder Emission, welche eindeutig dem ``on-state'' und dem ``gray-state'' des QD zugeordnet werden können. Des weiteren wird die Kopplung eines einzelnen Emitters mit einem Silber-Nanodraht untersucht.Semiconducting nanocrystals that measure only a few nanometers in diameter, so-called quantum dots (QDs)exhibit highly interesting optical properties. Single QDs are stable single photon sources with fluorescence emission wavelengths that are tunable throughout the whole visible spectrum. In combination with their high quantum yield and commercial availability, QDs are promising candidates for many applications. However, some of the basic processes that determine the emission dynamics remain poorly understood. This work aims at a better understanding of these processes.Using electron beam lithography we demonstrate the controlled positioning of single QDs. We measurethe 3D orientation of single QDs and acquire their emission spectra. Analysis of the emission dynamics by time correlated single photon counting reveals a slow and a fast componentin the emission that can be clearly assigned to the on-state and the gray-state of the QD. Furthermore the coupling of a single emitter to a silver nanowire is investigated.Martin BelitschZsfassung in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Masterarb., 2014(VLID)24229