Umfang:
xii, 135 Seiten
,
Illustrationen, Diagramme
Inhalt:
Für neuartige Photovoltaikkonzepte wie die "Zwischenbandsolarzelle" oder die "Heiße-Ladungsträger-Solarzelle" werden lange Lebensdauern für heiße photogenerierte Ladungsträgern benötigt. Dies würde es erlauben, die zusätzliche Energie bezüglich der Bandkanten zu sammeln. Unter diesem Blickwinkel wurden die elektronische Struktur und die Elektronenrelaxation in Halbleitern untersucht, mit Schwerpunkt auf Geometrie und Oberfläche der Materialien. Beides beeinflusst die elektronische Struktur und kann somit Auswirkungen auf die Elektron-Phonon-Wechselwirkung haben, welche die Hauptursache für das Abkühlen der Ladungsträger in den meisten Materialien ist. Die Rolle der Geometrie wurde mittels zeitaufgelöster Zweiphotonen-Photoemissionsspektroskopie (tr-2PPE) an Hand von CdSe Nanostrukturen analysiert; im Speziellen 0D-Quantenpunkte und 2D-Nanoplättchen. Für Quantenpunkte wird gezeigt, dass Streuung über Volumenzustände nicht der dominante Energieverlustmechanismus ist. Stattdessen wird die Abkühlrate wesentlich durch die umgebenden Liganden und die Umhüllung bestimmt und es finden sich Hinweise auf Streumechanismen über Oberflächenzustände. An Nanoplättchen hingegen wird eine schnelle Relaxation beobachtet, unabhängig von Dicke, Liganden oder einer CdS Hülle. Die Energieverlustrate wird mit einem Modell für LO-Phononstreuung in Quantentrögen beschrieben. Die Bedeutung der Oberflächen für die Relaxation von Elektronen wird exemplarisch an III-V Halbleitern untersucht, welche mit metallorganischer Gasphasenepitaxie präpariert wurden. Studien mit 2PPE an GaP(100) offenbaren mehrere Oberflächenzustände an zwei verschiedenen Oberflächenrekonstruktionen. Anhand der zugehörigen Energien konnten markante Merkmale in Reflexions-Anisotropie-Spektren erklärt werden. Tr-2PPE Messungen an InP(100) wurden durchgeführt, um das Streuen von Elekt++
Anmerkung:
Parallel als Onlineausgabe erschienen unter der Adresse http: //www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=26757
,
Dissertation Technische Universität Ilmenau 2015
Weitere Ausg.:
Erscheint auch als Online-Ausgabe Sippel, Philipp Electronic structure and electron dynamics in semiconductor materials for new photovoltaic applications
Sprache:
Englisch
Fachgebiete:
Technik
Schlagwort(e):
Halbleiteroberfläche
;
Quantenpunkt
;
Elektronenstruktur
;
Relaxation
;
Solarzelle
;
Hochschulschrift
Mehr zum Autor:
Hannappel, Thomas 1964-
