Kurzfassung
Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung von eindimensionalen
elektronischen Systemen durch Ferninfrarot-Spektroskopie. Die durch
holographische Lithographie und Trockenätzprozesse definierten
Strukturen werden in Magnetfeldern bis zu B = 14 T in Transmission
untersucht.
Messungen an zweidimensionalen Elektronengasen in den durch
Molekularstrahlepitaxie hergestellten, modulationsdotierten
AlGaAs/GaAs-Heterostrukturen führen in die Physik der kollektiven
Anregungen von niederdimensionalen Systemen ein. Die dabei
untersuchten 2D-Magnetoplasmonen leiten über zu der fundamentalen
Anregung in Quantendrähten.
Die Untersuchung einer neuartigen Drahtstruktur, die durch
Kombination von Trockenätzen mit dem Einsatz metallischer
Gate-Elektroden hergestellt wurde, ergibt im Zusammenhang mit
RPA-Rechnungen Einblick in die Auswirkungen von nichtparabolischen
lateralen Einschlußpotentialen auf die Dipolanregungen der
Quantendrähte.
In doppellagigen Systemen werden durch
Wellenvektorübertrag entlang der Drähte 1D-Intrabandanregungen mit
negativer Magnetfelddispersion gefunden. Es findet eine Kopplung
der Ladungsdichteoszillationen quer und entlang des Drahtes statt.
Der Übergang vom homogenen System über ein entlang des Drahtes
dichtemoduliertes System bis hin zum elliptischen Quantendot wird
untersucht.
Durch verschiedene Präparationstechniken wird die Anregung von
akustischen Plasmonen in den zweilagigen Drähten erreicht. Die
Ladungsschwerpunkte beider Systeme schwingen dabei außer Phase und
es wird erstmals eine füllfaktorabhängige Oszillation der Energie
des akustischen Plasmons gefunden.
One-dimensional electronic systems (Quantum Wires) are investigated by farinfrared-spectroscopy. The samples are fabricated by holographic lithography and dry etching processes and are investigated in transmission experiments in magnetic fields up to B=14T. We first discuss measurements on two-dimensional electron gases in Molecular Beam Epitaxy (MBE) grown modulation doped AlGaAs/GaAs Heterostructures, to give an introduction into the physics of collective excitations in low-dimensional systems. The observed 2D-magnetoplasmons have many common properties to the fundamental mode in Quantum Wires. New types of Quantum Wires are prepared by combination of dry etching techniques and metallic top- and side-gate-electrodes. The effect of increasing linear electron density together with a nonparabolic lateral confinement potential on the dipol response of the system is investigated and compared with RPA-calculations. In double layered structures 1D-intrabandplasmons with negativ magnetic field dispersion are found, if a q-vector is transferred along the wires. Coupling of the charge density oscillations perpendicular and along the wires is observed. The transition of a homogeneous wire to a density modulated system and to elliptic Quantum Dots is investigated. We can demonstrate the excitation of acoustic plasmon modes in double layered Quantum Wires, which are prepared by different techniques. In this case the charge densities of the two wires perform an out of phase oscillation. For the first time a filling factor dependent oscillation of the acoustic plasmon energy is found.