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HL: Halbleiterphysik

HL 9: Halbleiterlaser

HL 9.5: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 16:30–16:45, S2

Neue Lichtquelle für Plastikfasern: 560 nm Emission von ZnSe-basierten Laserdioden — •Matthias Klude und Detlef Hommel — Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen

Plastikfasern (plastic optical fibers, POF) stellen eine kostengünstige Alternative zu den konventionellen Glasfasern dar. Mit ihnen lassen sich preiswerte, störungsunempfindliche Kommunikationsnetze über mittlere Wegstrecken realisieren. Als Lichtquellen für derartige POF-Netze werden meist InP-basierende Laserdioden verwendet. Das Transmissionsverlustspektrum der POF weist im für InP typischen Spektralbereich von 640 nm aber nur ein lokales Minimum auf. Durch die Verwendung einer Lichtquelle aus dem Bereich um 560 nm könnten die Transmissionverluste gesenkt werden. Hier bieten sich ZnSe-basierende Laserdioden auf GaAs-Substraten mit einem ZnCdSSe-Quantentrog an.

Um den gewünschten Spektralbereich zu erreichen ist ein hoher Cd Gehalt (≥ 35%) im Quantentrog nötig. Die präzise Kontrolle des Cd-Einbaus ist jedoch schwierig. Darüberhinaus ist ein derartiger Trog hochverspannt, was zur Relaxation der Epitaxieschichten führen kann.

Durch den gezielten Einbau von 45% Cd in den Quantentrog konnten wir eine Emissionsenergie von 2.31 eV in der Tieftemperatur-Photolumineszenz realisieren. Die Halbwertsbreite von nur 14 meV dokumentiert die hervorragende optische Qualität des Troges.

Elektrisch gepumpt konnte stimulierte Emission bei Raumtemperatur erzielt werden. Die Emissionswellenlänge liegt mit 560.5 nm in einem Spektralbereich, der bisher weder von II-VI- noch von anderen, konventionellen Halbleitermaterialsystemen erreicht wurde.