Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 21: II-VI Halbleiter II

HL 21.2: Vortrag

Dienstag, 9. März 2004, 15:30–15:45, H13

Stabilisierung von ZnSe-basierenden Laserdioden durch Einführung spannungskompensierender Barrieren — •Arne Gust, Matthias Klude, Akio Ueta, Elena Roventa und Detlef Hommel — Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen, Otto-Hahn-Allee NW1, 28359 Bremen

Die Verwendung von CdZnSSe-Quantentrögen in ZnSe-basierenden Laserdioden ermöglicht durch Variation des Cd-Gehaltes eine Laseremission im gelb-grünen Spektralbereich. Die Lebensdauer wird jedoch signifikant durch die Stabilität der Quantentröge beeinflusst und ist derzeit auf einige hundert Stunden begrenzt [1].

Ein Hauptgrund hierfür ist die hohe kompressive Spannung im Gebiet der aktiven Zone infolge des hohen Cd-Gehaltes in den Quantentrögen und der damit verbundenen Defektgeneration. Zusätzlich erfolgt während des Betriebes eine Cd-Ausdiffusion in die umliegenden Schichten.

Ein Ansatz zur Reduzierung dieser Degradationsmechanismen stellt die Einführung spannungskompensierender ZnSSe-Barrieren dar. Diese den Quantentrog umgebenden Schichten hohen S-Gehalts haben eine kleinere Gitterkonstante und bewirken dadurch eine Spannungsreduzierung im aktiven Gebiet.

Zur Untersuchung der Quantentrogstabilität wurden mittels Molekularstrahlepitaxie mehrere identische Laserdioden mit verschieden positionierten Barrieren hergestellt. Je nach Anordnung der Barrieren konnte eine Verbesserung der Lebensdauer bis zu einer Größenordnung gezeigt werden.

[1] E. Kato et al., Electron. Lett. 34, 282 (1998).