Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 15: GaN II

HL 15.2: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 10:45–11:00, H2

Einfluß der Barrierendotierung und -komposition auf die
optische Verstärkung von (In,Ga)N-MQWs — •M. Vehse¹, P. Michler¹, J. Gutowski¹, D. Hommel¹ und S.P. DenBaars² — ¹Universität Bremen, P.O. Box 330440, 28334 Bremen — ²University of California, Santa Barbara, California 93106-5050

Eine große optische Verstärkung und eine niedrige Transparenzdichte der aktiven Schicht sind notwendige Voraussetzungen für einen effizienten Halbleiterlaser. Mit Hilfe der Variablen-Strichlängen-Methode (VSLM) wurde der Einfluß der Barrierendotierung und der Barrierenkomposition auf die optische Verstärkung von (In,Ga)N-MQWs untersucht. Dazu wurden bei einer Serie von (In,Ga)N-MQWs (10 x 2.5 nm) die Barrieren wie folgt variiert: Zwei Proben besitzen eine undotierte bzw. Si-dotierte ternäre (In,Ga)N-Barriere, eine dritte eine mit Si dotierte binäre GaN-Barriere.
Mit Hilfe eines Excimerlaser gepumpten Farbstofflasers wurden die Proben unterhalb der Barriere (bei 363 nm) angeregt und die optische Verstärkung temperatur- und leistungsabhängig gemessen.

Es zeigt sich aus den temperaturabhängigen Verstärkungsspektren, daß die Probe mit den ternären Barrieren kleinere Transparenzdichten und somit einen größeren T₀-Wert aufweist als diejenige mit den binären Barrieren. Außerdem besitzen sie ein Verstärkungsspektrum mit einer geringeren Halbwertsbreite. Si-Dotierung bewirkt eine Verschmälerung der Verstärkungsspektren, höhere Materialverstärkung, eine Reduktion der Streuverluste und eine geringere Transparenzdichte. Für die Anwendung beim Bauelementdesign folgt daraus, daß für einen effektiv verstärkenden Diodenlaser Si-dotierte ternäre Barrieren zu bevorzugen sind.