Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 8: Halbleiterlaser

HL 8.13: Vortrag

Montag, 23. März 1998, 19:00–19:15, H16

Einflu"s des Ladungstr"ager-Confinements auf die Temperaturabh"angigkeit der Laserschwelle von GaInAs/AlGaAs-Lasern — •F. Sch"afer, B. Mayer, J. P. Reithmaier, and A. Forchel — Technische Physik, Universit"at W"urzburg

Die Barriere von Quantenfilmen in Halbleiterlasern ist eine wichtige Einflu"sgr"o"se auf die Temperaturabh"angigkeit der Schwellenstromdichte. Bei einer zu geringen Barriere f"uhren Leckstr"ome aufgrund von thermischer Emission von Ladungstr"agern aus dem Topf in die Barriere zu einer Erh"ohung der Laserschwelle. Dies gewinnt zunehmend an Bedeutung f"ur einen Betrieb oberhalb Raumtemperatur. Die Abh"angigkeit der Schwellenstromdichte von der Temperatur wurde f"ur GaInAs/AlGaAs Separate Confinement Heterostructure Laser mit verschiedenen Barrierenh"ohen untersucht. Dabei k"onnen zwei Temperaturbereiche unterschieden werden, wobei der "Ubergang zwischen diesen beiden Bereichen sehr scharf ist. Unterhalb einer gewissen Schwellentemperatur dominiert die Temperaturvariation der Inversionsdichte und der spontanen Emission das Verhalten der Laserschwelle. Oberhalb dieser Temperatur gewinnt thermische Emission aus dem Quantenfilm die Oberhand. Dies zeigt sich durch eine deutliche Abnahme der charakteristischen Temperatur T₀ von Werten um 350 K zu Werten um 180 K. Durch geeignete Wahl der Barrierenh"ohe konnten Laserstrukturen mit Schwellenstromdichten (L → ∞) um 100 A/cm² mit einem sehr hohen T₀-Wert von 320 K im Temperaturbereich zwischen 10 und 85 ^∘C realisiert werden.