Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 17: GaN I

HL 17.3: Vortrag

Dienstag, 12. März 2002, 11:30–11:45, H17

Untersuchungen zur Wellenführung in (In,Ga)N/GaN/(Al,Ga)N - Laserstrukturen — •M. Röwe¹, P. Michler¹, J. Gutowski¹, S. Bader², G. Brüderl², V. Kümmler², A. Weimar², A. Lell² und V. Härle² — ¹Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen — ²OSRAM Opto Semiconductors, Regensburg

In Hinblick auf eine kommerzielle Anwendung von auf GaN basierenden Laserdioden steht die Verlängerung der Lebensdauer und die Vergrößerung der Ausgangsleistung im Vordergrund. Die Optimierung des Strahlprofils ist dabei von zentralem Interesse. Ein schlechter optischer Einschluss der Grundmode in den Wellenleiter führt zur Ausbildung höherer Moden und dadurch zu Verlusten.
Aus der gemessenen winkelabhängigen Intensitätsverteilung des Fernfeldes wird mit Hilfe einer Fouriertransformation auf das Nahfeld in der untersuchten Struktur zurückgerechnet. Die so gewonnenen Daten werden mit Simulationsrechnungen verglichen, um die Einflüsse der einzelnen Schichten auf die Wellenführung und damit auf den optischen Einschlussfaktor Γ zu bestimmen. Eine große Bedeutung kommt dabei der Al-Konzentration in den Mantelschichten zu. Für höhere Konzentrationen wird das Feld stärker im Wellenleiter eingeschlossen, so dass sich im Fernfeld eine gaußförmige Intensitätsverteilung in transversale Richtung ausbildet. Untersucht wurde auch der Einfluss der Stegbreite auf die laterale Wellenführung. Ab einer Breite von 4 µm geht die im allgemeinen streifige Fernfeldverteilung in eine homogene Struktur über. Für schmale Stegbreiten führt die verbesserte laterale Wellenführung zur Unterdrückung der höheren Moden und damit zum Singlemode-Betrieb.