Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 11: Festkörperlaser 1

Q 11.2: Vortrag

Montag, 24. März 2003, 14:15–14:30, E001

Charakterisierung kristalliner (Eu,Nd):Y₂O₃-Schichten auf α-Al₂O₃-Substraten — •Philipp Burmester¹, Takugo Ishii¹, Lutz Rabisch¹, Günter Huber¹, Malte Kurfiß² und Meinhard Schilling³ — ¹Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg — ²Institut für Angewandte Physik, Universität Hamburg — ³Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik, TU Braunschweig

In dieser Arbeit werden das epitaktische Wachstum von α-Y₂O₃-Schichten auf α-Al₂O₃-Substraten mittels PLD und EBV sowie die optischen Eigenschaften Seltenerd dotierter Schichten vorgestellt. Mittels XRD wird nachgewiesen, dass unter geeigneten Prozessparametern kristallines Wachstum des kubischen α-Y₂O₃ in [111]-Richtung auf hexagonalem α-Al₂O₃ (0001) möglich ist. Die spektroskopische Charakterisierung der 4f–4f-Übergänge des Dotierungsions Eu³⁺ zeigt, dass die lokale Symmetrie des Eu³⁺-Zentrums in kristallinen Y₂O₃-Schichten mit der Symmetrie im Volumenkristall identisch ist. Allerdings wird in Abhängigkeit vom Herstellungsprozess die Ausbildung einer amorphen Grenzschicht zum Substrat beobachtet, die sich in stark verbreiterten Spektren äußert. Europiumionen in der Grenzschicht induzieren Störstellen, an denen Exzitonen gebunden werden, welches in einer Rotverschiebung der Spektren der Exzitonen resultiert. Zudem wird eine sehr starke, breitbandige blaue Lumineszenz beobachtet, die als Emission eines Exziton-artigen Zustandes aus einem quasi-freien Elektron und einem Eu³⁺ interpretiert wird, der nach Anregung eines Eu²⁺Ions an der Grenzschicht entsteht. Schließlich wird Wellenleitung in Nd-dotierten Y₂O₃-Schichten nachgewiesen.