Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 31: Halbleiterlaser I
HL 31.2: Vortrag
Donnerstag, 25. März 1999, 10:45–11:00, H4
Lumineszenz und der Übergang zur Laseremission bei VCSEL für 755 nm und 670 nm — •Jochen Schwarz, R. Butendeich, F. Scholz und H. Schweizer — 4. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart
Das Ziel unserer Arbeitsgruppe ist die Entwicklung einer bei 670 nm vertikalemittierenden Laserdiode (VCSEL).
Die Laserstrukturen werden mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie hergestellt. Die Braggspiegel bestehen aus AlAs/Al0..5Ga0.5As und die aktive Zone aus GaInP. Da der Übergang von Phosphor auf Arsen technisch schwierig und die optische Qualität der Braggspiegel kritisch ist, wurde als Zwischenschritt ein bei 755 nm emittierender VCSEL auf AlGaAs-Basis hergestellt. Dessen Braggspiegel sind bezüglich Material und Periodenzahl identisch zum 670 nm-VCSEL, jedoch enthält er eine aktive Zone aus Al0.12Ga0.88As (ohne Phospor) und die Emissionswellenlänge ist weit genug von der Absorptionsbandkante der Spiegel entfernt. Diese VCSEL zeigten Laseremission bei Raumtemperatur (gepulst). Der Übergang zwischen Lumineszenz und Laseremission wurde genauer untersucht, wobei das Intensitätsverhältnis von Lasermode und übriger Elektrolumineszenz über und unter der Schwelle von Interesse war.
Anschließend wurden VCSEL-Strukturen für 670 nm gewachsen. Diese zeigten keine Laseremission, jedoch war die zukünftige Lasermode im Spektrum klar erkennbar. Um die Strukturen weiter zu optimieren, wurden diese noch eingehender untersucht: Aus SIMS-Messungen ergab sich, daß das Dotierprofil im p-Spiegel noch nicht optimal ist. Auch der elektrische Serienwiderstand muß noch verbessert werden.