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HL: Halbleiterphysik

HL 8: Halbleiterlaser

HL 8.11: Talk

Monday, March 23, 1998, 18:30–18:45, H16

Verstärkungsgekoppelte InGaAs/GaAs DFB Laser mit lateralem Gitter — •M. Kamp und A. Forchel — Martin Kamp

Ein neues Design für DFB Laser erlaubt die Fabrikation von verstär-kungs gekoppelten Lasern ohne aufwendige Überwachsschritte. Beim DFB Laser mit lateralem Gitter koppelt das evaneszente Wellenfeld an ein Metallgitter auf beiden Seiten des Wellenleiters. Die Kopplung kann durch Variation der Breite und Ätztiefe des Wellenleiters eingestellt werden. Durch einen zusätzlichen Ätzschritt mit dem Metall als Maske kann der Indexanteil der Kopplung definiert werden.

Ausgehend von einer kompletten Laserstruktur werden zunächst die Wellenleiter belichtet und geätzt. Das laterale Gitter mit Perioden um 140 nm wird mit e - beam Lithographie strukturiert und durch einen Lift off Prozess auf die Probe übertragen. Elektronenstrahllithographie mit 100 keV Strahlenergie ermöglicht das Schreiben des Gitters selbst für die stark zunehmende Lackdicke am Wellenleiter.

Die Emissionslinie der Laser liegt bei Wellenlängen um 960 nm. Das Spektrum bleibt monomodig bis zu Ausgangsleistungen von 10 mW im Dauerstrichbetrieb. Es werden Seitenmodenunterdrückung von 40 dB und Schwellströme unter 20 mA erzielt. Durch Fortsetzten des Gitters über ein Ende des Steges hinaus kann ein zusätzlicher DBR Abschnitt in den Laser eingebaut werden. Dieser Typ erlaubt monomodige Emission über einen Wellenlängenbereich von 30 nm.