Raumladungswellen

Durch Beleuchtung mit einem geeigneten Lichtmuster können in halbisolierenden Halbleitern bei gleichzeitigem Anlegen eines statischen elektrischen Gleichfeldes Eigenschwingungen der lichtinduzierten Raumladungsverteilung angeregt werden. Solche Lichtmuster können z.B. ein oszillierendes Interferenzmuster oder die Überlagerung eines statischen und eines laufenden Interferenzmusters gleicher räumlicher Periodizität sein.

Es lassen sich so verschiedene Materialparameter des Ladungstransports untersuchen. Angewandt werden diese Methoden sowohl auf photorefraktive Materialien wie Sillenite, als auch auf klassische Halbleiter wie Indiumphosphid und Siliziumkarbid. Dabei ist die Verwendung eines Lichtmusters bestehend aus einem statischen und einem laufenden Interferenzmuster der eines oszillierenden Musters überlegen, da sie zusätzlich die Bestimmung der Art der beteiligten Ladungsträger ermöglicht.

Die Anregung dieser sogenannten Raumladungswellen kann resonant erfolgen, wenn die Oszillationsfrequenz bzw. Phasengeschwindigkeit der Welle mit derjenigen des Lichtmusters übereinstimmt. Bei den hier genannten Anregungsmethoden lassen sich nichtlineare Wechselwirkungen der Raumladungswellen untereinander sowie verschiedene nichtlineare Effekte untersuchen. Dies ist z.B. die räumliche und zeitliche Gleichrichtung, welche bereits aus der nichtlinearen Optik bekannt ist. Besonders interessant ist die räumliche, aber nicht zeitliche Gleichrichtung, d.h. das Auftreten eines Wechselstroms.