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Forschungsschwerpunkt:  

C 3-Professur für Technische Physik
Am Hubland, 97074 Würzburg
Mail: batke@physik.uni-wuerzburg.de
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Wissenschaftliche Mitglieder:

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Forschungsschwerpunkte (und Projekte auf Basis der Grundausstattung):
Die Forschungsaktivitäten der Arbeitsgruppe konzentrieren sich auf die Herstellung von niedrigdimensionalen Modellsystemen auf der Grundlage von Halbleiterschichtstrukturen und die Erforschung ihrer elektronischen Eigenschaften durch die Fourier-Transformationsspektroskopie. Im Fokus des Interesses stehen Strukturen mit quasi-zweidimensionale Eigenschaften sowie mesoskopische und mikroskopische Strukturen mit reduzierter Dimensionalität. Bei der Herstellung der niedrigdimensionalen Modellsysteme werden bekannte Techniken der lateralen Mikrostrukturierung angewendet. Strukturen mit Abmessungen im Mikro- oder Nanometerbereich werden z.B. durch lithographische Verfahren, Ätztechniken und Metallisierungsverfahren realisiert. Informationen über die elektronischen Eigenschaften der Modellsysteme werden durch frequenzabhängige Untersuchungen der elektronischen Elementaranregungen bei tiefen Temperaturen und hohen Magnetfeldstärken gewonnen. Durch Experimente zu Intra- und Interbandanregungen wird unter anderem die Aufklärung der elektronischen Bandstrukturen von Halbleitermaterialien verfolgt, die für technologische Anwendungen interessant sind. Der mehr auf Grundlagen orientierte Aspekt der Forschung beschäftigt sich vorwiegend mit Fragestellungen, die im Zusammenhang mit Vielteilcheneffekten, Einflüssen des Teilchen-Spins und der Elektron-Phonon-Wechselwirkung stehen. Zur Zeit wird vorwiegend an III-V und quecksilberhaltigen II-VI Verbindungen geforscht, die mit der Molekularstrahlepitaxie gewachsen werden.

Ergebnisse:
Die Zyklotronresonanz ist eine wichtige Elementaranregung zur Charakterisierung der Eigenschaften von Ladungsträgersystemen mit quasi-zweidimensionalen Eigenschaften. Untersuchungen wurden hier mit den Ziel verfolgt, an hochbeweglichen Elektronen-Inversionschichten in GaAs die Einflüsse des integralen und des fraktionellen Quanten-Hall-Effektes aufzuklären. An gezielt verunreinigten GaAs Proben wurden außerdem Einflüsse der Ladungsträgerlokalisierung erforscht.


?Filling-factor-dependent electron correlations observed in cyclotron resonance?
M. Manger, E. Batke, R. Hey, K. J. Friedland, K. Köhler, and P. Ganser
Phys. Rev. B 63, 121203 (2001).

?Cyclotron resonance at fractional Landau-level fillings?
M. F. Manger, E. Batke, and W. Wegscheider
Solid State Commun. 120, 463 (2001).

?Percolation of quantum Hall droplets in intentionally disordered GaAs-GaAlAs heterojunctions?
K. Buth, M. Widmann, U. Merkt, E. Batke, and K. Eberl
Proc. 14th EP2DS, Prag, 2001.

Die Wechselwirkung von longitudinal optischen Phononen mit den elektronischen Elementaranregungen in Halbleiterschichtstrukturen ist vom experimentellen Standpunkt bisher wenig erforscht. Im Sinne eines besseren Verständnisses der Elektron-Phonon-Wechselwirkung haben wir mit einer neuen Technik, der Gitterkoppler-induzierten Infrarotspektroskopie, Untersuchungen zu Schicht- und Grenzflächenphonon in AlGaAs-GaAs Übergittern durchgeführt.

"Grating-coupler excited interface phonons in GaAs/AlGaAs superlattices"
A. Milekhin, M. Rösch, E. Batke, K. Köhler, and P. Ganser
Solid State Commun. 112, 387 (1999).

"Infrared and Raman studies of confined and interface optical phonons in short-period GaAs/AlAs superlattices with a grating coupler"
A. Milekhin, M. Rösch, E. Batke, D. R. T. Zahn, K. Köhler, P. Ganser, V. Preobrazhenski, and B. Semyagin
J. Vac. Sci. Technol. B 17, 1738 (1999).

Untersuchungen zur elektronische Bandstruktur von quecksilberhaltigen II-VI Heterostrukturen haben sich insbesondere auf HgSe epitaktische Schichten und HgTe Quantentopfstrukturen konzentriert.

"Magneto-absorption of modulation doped HgTe quantum wells"
A. Pfeuffer-Jeschke, M. von Truchseß, C. R. Becker, K. Ortner, E. Batke, and G. Landwehr
Proc. 9th International Conference on Narrow Gap Semiconductors, Berlin, 1999.

"Magneto-absorption and magneto-transport in mercury selenide?
M. von Truchseß, A. Pfeuffer-Jeschke, X. C. Zhang, C. R. Becker, G. Landwehr, and E. Batke
Proc. 9th International Conference on Narrow Gap Semiconductors,
Berlin, 1999.

"Electronic band structure of HgSe from Fourier transfom spectroscopy"
M. von Truchseß, A. Pfeuffer-Jeschke, C. R. Becker, G. Landwehr, and E. Batke
Phys. Rev. B 61, 1666 (2000).

Ausstattung:
Präparation und Halbleitertechnologie:

Präparationsraum für lithographische Aufgaben, Herstellung von Halbleiterkontakten und Anwendung nasschemischer Ätzverfahren
Lithographische Grobstrukturierung von Halbleiteroberflächen (Strukturgrößen > 1 mm)
Optische Holographie für die Herstellung einfacher Strukturen im Submikrometerbereich
Trockenätzen von Photolackschichten und Halbleiteroberflächen
Metallisierung von Halbleiteroberflächen

Charakterisierung und Spektropskopie:

Fourier-Transformationsspektroskopie vom ferninfraroten bis zum ultravioletten Spektralbereich
Kryomagnetsysteme (Magnetfeldbereich bis 17 Tesla)
Temperatureinsätze für Experimente im Temperaturbereich von 400 mK bis 300 K
Heliumkryostate
Magnetotransportuntersuchungen

Computer:

Moderne Personalcomputer