Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 3: Heterostrukturen I

HL 3.10: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 12:45–13:00, H14

Intensitätsunabhängige polarisationssensitive Schalter bei 1.3µm basierend auf geordnetem InGaAsP — •R. Blache¹, J. Spieler¹, P. Kiesel¹, S. Neumann², W. Prost², F.J. Tegude² und G.H. Döhler¹ — ¹Institut für Technische Physik I, Erwin–Rommel–Str.1, 91058 Erlangen — ²Halbleitertechnik, Lotharstr. 55 LT, 47048 Duisburg

In ternären III-V Verbindungshalbleitern wie z.B. InGaAs oder GaInP stellt sich bei entsprechender Wahl der MOVPE-Wachstumsparameter längs der [111]_B-Richtung Ordnung in Form eines Übergitters aus abwechselnd In- und Ga-reichen monoatomaren Ebenen ein. Diese neue Kristallsymmetrie führt unter anderem zu einer Polarisationsanisotropie der Absorption. In geordnetem InGaAsP ist dieser Effekt noch ausgeprägter als in den ternären Verbindungen. Zudem lässt sich die Bandlückenenergie des quaternären Materials über die Komposition in einem weiten Bereich frei wählen, so dass insbesondere auch die für die Glasfaserkommunikation wichtigen Wellenlängen 1,3 µm und 1,5 µm abgedeckt werden.

Die Grundlage der vorgestellten Schalter bildet eine Diode aus geordnetem InGaAsP, die einen von der Polarisationsrichtung abhängigen Photostrom generiert. Im Falle der polarisationssensitiven Schalter werden eine geordnete nip-FET-Diode und eine ungeordnete Referenzdiode in Serie geschaltet, die beide mit polarisiertem Licht bestrahlt werden. Durch Drehung der Polarisationsrichtung wird die Kanalleitfähigkeit der FET-Diode ein- und ausgeschaltet. Mit diesem Konzept lassen sich auch (bistabile) Grenzwertschalter und Logik-Funktionen verwirklichen.