Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 9: Halbleiterlaser

HL 9.9: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 17:30–17:45, S2

Monomodige GaInAsSb/AlGaAsSb Halbleiterlaser mit Emissionswellenlängen von 2µ m — •T. Bleuel, M. Hümmer, M. Kamp und A. Forchel — Technische Physik, Am Hubland, D-97074 Würzburg

Vor allem für die Gassensorik und die Molekülspektroskopie sind Halbleiterlaser mit Emissionswellenlängen im Infraroten von großer Bedeutung. So kann z. B. die Nachweisempfindlichkeit von CO₂ um den Faktor 72 erhöht werden, wenn dazu Laser mit Emissionswellenlägen von 2.004µ m statt 1.573µ m eingesetzt werden. Hier bietet sich das Materialsystem GaInAsSb/AlGaAsSb an. Die Proben wurden mittels Molekularstrahlepitaxie hergestellt. Um die Wachstumsparameter gezielt zu optimieren, wurden zunächst GaInAsSb/GaSb-Quantenfilmstrukturen und AlGaAsSb/GaSb-Heterostrukturen hergestellt und mittels Photolumineszenz- bzw. Röntgendiffraktometriemessungen charakterisiert. Darauf aufbauend wurden seperate confinement heterostructure Laser auf (100)-GaSb Substraten verwirklicht. Die aktive Zone besteht aus GaInSbAs Quantenfilmen umgeben von AlGaAsSb Barrieren. Durch optische Lithographie und Trockenätzverfahren wurden Streifenwellenleiter - Laser hergestellt. Für die Selektion einzelner longitudinaler Lasermoden wurden Rückkopplungs-(DFB) Gitter neben den Laserstegen durch Elektronenstrahllithographie in PMMA definiert und mittels Lift-Off-Technik als Chromgitter realisiert. Die DFB-Laser zeigen eine hohe Seitenmodenunterdrückung (größer 30 dB), niedrige Schwellen, hohe Effizienzen und stabile monomodige Emission im cw Betrieb.