InTerFEL - Zeitaufgelöste und nichtlineare Infrarot- und Terahertz-Spektroskopie mit einem FEL (TP1)

In dem Verbundprojekt „InTerFEL" soll die Ladungsträgerdynamik in Halbleitern mittels neuer Methoden am russischen FEL NovoFEL und am deutschen FELBE erforscht werden. Dazu werden zwei Messplätze aufgebaut. Einer ist für die Raman-Spektroskopie mit einem FEL und ein weiterer ist für die nichtlineare Spektroskopie, insbesondere die FEL-Pump / Breitband-Probe-Spektroskopie, die durch die hohe FEL Pumpleistung ermöglicht wird.. In Zusammenarbeit mit den russischen und deutschen Partnern wird die HU die folgenden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchführen: 1. Aufbau eines Raman-Spektroskopie-Messplatzes bei FELBE: Die elektronische Raman-Spektroskopie liefert über Halbleiter Informationen, die durch andere spektroskopische Techniken nicht gemessen werden können. Bei FELBE soll ein Messplatz für die Raman-Spektroskopie elektronischer Übergänge in n- und p-dotierten Halbleitern aufgebaut werden. Diese neue Messtechnik beruht auf einem Fourier-Transform-Infrarot (FTIR) Spektrometer und ermöglicht es, elektronische Übergänge in dotierten Halbleitern resonant sowie nicht-resonant anzuregen und die Raman-Emission spektral aufgelöst zu messen. 2. Aufbau eines FEL-Pump/Breitband-Probe Experiments bei FELBE: Die schmalbandige Strahlung von FELBE soll dazu genutzt werden, dotierte Halbleiter optisch anzuregen. Dabei sollen höchstmögliche Feldstärken im Probenmaterial erzeugt werden, um so nichtlineare Prozesse wie z. B. den Autler-Townes Effekt zu induzieren. Die Aufspaltung der Energiezustände soll breitbandig mit einem FTIR Spektrometer gemessen werden. 3. Nutzung der neuen Messeinrichtungen bei NovoFEL und FELBE für die Spektroskopie von Halbleitern, insbesondere für die zeitaufgelöste und nichtlineare Spektroskopie von Halbleitern.