Münster 1999 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 31: Halbleiterlaser I

HL 31.4: Talk

Thursday, March 25, 1999, 11:15–11:30, H4

GaInAs/AlGaAs Quantenpunktlaser mit verbesserten Lasereigenschaften — •F. Schäfer, F. Klopf, J. P. Reithmaier und A. Forchel — Technische Physik, Universität Würzburg

Die Verwendung von selbstorganisiert gewachsenen Quantenpunkten als aktive Schicht in Halbleiterdiodenlasern soll zu verbesserten Laser-eigenschaften führen, wie beispielsweise geringe Schwellenstromdichte und reduzierte Temperaturempfindlichkeit aufgrund der deltafunktionsförmigen Zustandsdichte der Quantenpunkte. Bisher vorgestellte Quantenpunktlaser arbeiten meist mit mehreren Punkt-Schichten als aktiver Bereich, wobei damit Laseraktivität bis 90 ^∘C demonstriert wurde. Die in dieser Arbeit vorgestellten Quantenpunktlaser zeigen stark verbesserte Leistungsdaten, obwohl sie nur eine Quantenpunktschicht besitzen. Die Ga_0.4In_0.6As/GaAs-Quantenpunkte sind in eine kurzperiodische AlGaAs/GaAs-Übergitterstruktur eingebettet. Dies resultiert in niedrigen Schwellenstromdichten bei Raumtemperatur (J_th(1,3 mm x 100 µm) = 175 A/cm²) bei hohen internen Quanteneffizienzen (95 %). Aufgrund des hohen Ladungsträgerconfinements kann Laseraktivität bis zu 214 ^∘C beobachtet werden. Über den gesamten Temperaturbereich zeigen die Strukturen Laseremission auf dem Quantenpunktgrundzustand, was durch den Vergleich mit Photolumineszenz- und Verstärkungsmessungen verifiziert wurde. Zusätzlich beeinflußt die Quantenpunktstruktur auch die Temperaturabhängigkeit der Laseremissionswellenlänge. Bei Quantenpunktlasern ergibt sich eine wesentlich reduzierte Verschiebung von 0,19 nm/K gegenüber 0,33 nm/K für Quantenfilmlaser.