München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 24: Photonik in komplexen und periodischen Strukturen

Q 24.3: Vortrag

Dienstag, 23. März 2004, 17:00–17:15, HS 204

Selten-Erd-dotierte PLD-Sesquioxidschichten auf Korund — •Stefan Ehlert¹, Sebastian Bär¹, Lutz Rabisch¹, Günter Huber¹, Jose Gonzalo² und Martin Munz³ — ¹Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany — ²Instituto de Optica, CSIC, Serrano 121, Madrid, Spain — ³Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung, Unter den Eichen 87, 2205 Berlin, Germany

Die Weiterentwicklung der integrierten Optik erfordert die Herstellung von dünnen, optisch aktiven Schichten. Besonders vielversprechend sind dabei die Sesquioxide, die mit Seltenen Erden (SE) dotiert in Leuchtstoffen oder Festkörperlasern bereits im Einsatz sind.

Kristalline Schichten aus SE³⁺:Y₂O₃ und SE³⁺:Lu₂O₃ sind mittels Pulsed Laser Deposition (PLD) auf (0001)-Korundsubstraten hergestellt worden. Die Kristallstruktur dieser Schichten mit Dicken zwischen 1 nm und 500 nm wurde mittels XRD und SXRD bestimmt und ein bevorzugtes Wachstum in [111]-Richtung festgestellt. Neben der korrekten Stöchiometrie lieferte die RBS-Analyse auch Hinweise auf epitaktisches Wachstum der Schichten (Channeling). AFM-Untersuchungen zeigten bei kristallinen Schichten eine dreieckige Oberflächenstruktur, die der [111]-Richtung zugeschrieben wird. Bei sehr geringen Schichtdicken (≤ 5 nm) wurde ein kristallines Inselwachstum beobachtet. Die Emissions- und die Anregungsspektren der Eu-dotierten Schichten mit Dicken ≥ 100 nm entsprechen denen eines Volumenkristalls. Schichten mit einer Dicke ≤ 20 nm zeigen dagegen ein stark verändertes Emissionsverhalten.