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Bachelorarbeiten

1. Metallic antireflection coating for broadband Terahertz radiation

 

Terahertz emission from a coated and a non coated semiconductor wafer.

Terahertz emission from a coated and a non coated semiconductor wafer.

 

Position: Bachelorarbeit

Ort: Sektion Physik, LMU

Kontakt: roland.kersting#physik.uni-muenchen.de*

Zeitrahmen: 10 Wochen

Beginn: ab sofort

Motivation:

Terahertz (THz) spectroscopy measurements can be performed by recording few-cycle THz radiation in time domain. The generation of this few-cycle radiation is currently performed using photoconductive switches deposited on thin semiconductor wafers. Besides the main THz pulse generated, a second pulse is detected arising from a reflection from the back side of the semiconductor wafer. This limits the time window in which measurements can be taken and therefore reduces the resolution that can be achieved in Fourier space. In order to avoid this back reflection, a metallic layer can be evaporated on the back side of the wafer to match the impedance of semiconductors and vacuum.

Ziel der Bachelorarbeit:

• To avoid the back reflection of THz radiation on semiconductors

Aufgaben:

• Calculation of the metallic thickness

• Evaporation of a metallic layer in the cleanroom

• Characterization using time domain THz spectroscopy

Literatur:

[1] S. W. Mc Knight, et. al., Infrared Phys., Vol 27, p. 327. (1987)

[2] J. Kroell, et. al., Optics Expr., Vol. 15, p. 6552. (2007)

[3] S. Bauer, Am. J. Phys., Vol 60, p. 256 1992)

 


 

2. Terahertz-Metamaterialien

 

A typical THz pulse as recorded in our lab

Metamaterial für den Terahertz-Bereich, bestehend aus mikrostrukturierten Schwingkreisen auf einem Halbleiter.

 

Position: Bachelorarbeit

Ort: Sektion Physik, LMU

Kontakt: roland.kersting#lmu.de*

Zeitrahmen: 10 Wochen

Beginn: ab sofort

Motivation:

Metamaterialien (MM) gehören zu einer neuartigen Materialklasse, deren elektromagnetische Eigenschaften weniger durch die verwendeten Stoffe bestimmt werden als durch die Geometrie der Strukturen, die den Materialien aufgeprägt werden. Hierdurch ergeben sich herausragende Möglichkeiten, die elektromagnetischen Eigenschaften von MM zu beeinflussen. Dies gilt insbesondere für den Terahertz-Bereich, da sich MM für diesen Frequenzbereich elektronisch steuern lassen. Viele Eigenschaften von MM sind noch nicht untersucht. Hierzu gehören die Kopplungen zwischen den einzelnen Elementen, aber auch die Schaltgeschwindigkeiten, die erreicht werden können.

Ziel der Bachelorarbeit:

• Charakterisierung der elektromagnetischen Eigenschaften

Aufgaben:

• Herstellung eines Metamaterials im Reinraum

• Charakterisierung mittels zeitaufgelöster THz-Spektroskopie

Literatur:

[1] Übersichtsartikel: J.B. pendry and D.R. Smith, "Reversing light with negative refraction", Physics Today, p. 37, June 2004.

[2] Publikation der Arbeitsgruppe: G. Acuna et al. "Surface plasmons in terahertz metamaterials", optics Express, 23 p. 18745


 

3. Terahertz-Oberflächenplasmonik

 

Simulation der Wechselwirkung zwischen THz-Strahlung und einem Gitter (schwarz)

Simulation der Wechselwirkung zwischen THz-Strahlung und einem Gitter (schwarz)

 

Position: Bachelorarbeit

Ort: Sektion Physik, LMU

Kontakt:  roland.kersting#lmu.de*

Zeitrahmen: 10 Wochen

Beginn: ab sofort

Motivation:

Oberflächenplasmonen sind kollektive Anregungen freier Ladungsträger an Materieoberflächen hervorgerufen durch einfallende elektromagnetische Strahlung. Dieses Wechselspiel von Licht und Elektronen soll im Rahmen dieser Arbeit ausgenutzt werden, um einen messbaren elektrischen Strom durch Terahertz-Licht hervorzurufen. Hierzu ist ein geeignetes metallisches Gitter auf dotiertem Gallium-Arsenid anfertigen und mittels zweier Ohmscher Kontakte Ladungstransport in Abhängigkeit von Polarisation und Frequenz bestimmen.

Ziel der Bachelorarbeit

• Messung eines elektronischen Ladungstransports durch Plasmonen

Aufgaben:

• Herstellung geeigneter Gitterstrukturen im Reinraum

• Charakterisierung der optoelektronischen Eigenschaften der Struktur

Literatur:

[1] Übersichtsartikel: W. Barnes et al., Surface plasmon subwavelength optics, Nature, 424, pp. 824-830, (2003).

 

4. Zeitaufgelöste Terahertz-Spektroskopie Organischer Halbleiter

Position: Bachelorarbeit

Ort: Sektion Physik, LMU

Kontakt:  roland.kersting#lmu.de*

Zeitrahmen: 10 Wochen

Beginn: ab sofort

 

Motivation:

Organische Halbleiter besitzen viel versprechende physikalische Eigenschaften, die sie für Anwendungen z.B. in der Solartechnik interessant machen [1]. Zeitaufgelöste THz-Spektroskopie und –Mikroskopie bilden neuartige, nicht-invasive Methoden zur Charakterisierung der Ladungsträgerdynamiken innerhalb solcher Bauelemente.

Ziel der Bachelor-Arbeit:

• Untersuchung der Leitfähigkeit organischer Halbleiter.

Aufgaben:

• Herstellung eines organischen Bauelementes im Reinraum des Instituts.

• Messung der Leitfähigkeit organischer Halbleiter mittels standartisierter elektronischer Messmethoden und zeitaufgelöster Terahertz-Spektroskopie.

Literatur:

[1] Übersichtsartikel: M. Schwörer und H.C. Wolf, „Flach, fexibel und organisch“, Physics Journal, p. 29, Mai 2008.

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