Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: GaN I

HL 23.7: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 17:00–17:15, S2

Temperaturabhängigkeit der optischen Verstärkung und Sättigung in (In,Ga)N/GaN/(Al,Ga)N-Laserstrukturen — •I. Gösling¹, M. Vehse¹, P. Michler¹, J. Gutowski¹, S. Bader², G. Brüderl², A. Lell², B. Hahn² und V. Härle² — ¹Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen, P.O Box 330440, 28334 Bremen, Germany — ²Osram Semiconductors GmbH & Co OHG, Wernerwerkstraße 2, 93049 Regensburg, Germany

Für die Entwicklung von optischen Bauelementen auf der Basis von GaN benötigt man Kenntnisse über das Verhalten der Verstärkung, Sättigung und Schwelldichte. Diese Materialparameter wurden mittels der Variablen-Strichlängen-Methode aus der verstärkten spontanen Emission in Abhängigkeit von der Temperatur, Anregungsdichte und Quantentrogdicke (1, 1.7, 3, 4.5nm) an auf SiC gewachsenen Laserstrukturen mit (In,Ga)N-Fünffach-Quantentrögen ermittelt.

Die Materialverstärkung hängt für tiefe Temperaturen linear von der inversen Trogdicke ab. Beim Übergang zur Raumtemperatur geht dieser lineare Zusammenhang jedoch verloren. Die Schwelldichte der Verstärkung zeigt bei tiefen Temperaturen einen linearen Zuwachs mit der Temperatur. Ab einer charakteristischen Temperatur (abhängig von der Quantentrogdicke) steigt die Schwelldichte stärker an. Diese Ergebnisse korrelieren mit temperaturabhängigen Niederdichte-Photolumineszenz-Messungen, die eine mit der Trogdicke abnehmende thermische Aktivierung von Ladungsträgern aus den Trögen in die Barriere aufzeigen.