Berlin 2008 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 47: GaN: preparation and characterization I

HL 47.1: Vortrag

Donnerstag, 28. Februar 2008, 14:00–14:15, EW 202

Wachstum verspannungskompensierter AlGaN/GaN-Bragg-Spiegel mittels MOVPE — •Heiko Dartsch, Stephan Figge, Timo Aschenbrenner und Detlef Hommel — IFP, Universität Bremen, Otto-Hahn-Allee, 28359 Bremen

Zur Herstellung oberflächenemittierender Laserdioden (VCSEL) ist der Einsatz von hochreflektierenden Bragg-Spiegeln (DBRs) nötig. Für auf Galliumnitrid basierende Bauelemente bietet sich die Verwendung von Aluminium zur Herstellung der Niederindexschichten an. Dabei sind grundsätzlich zwei Vorgehensweisen denkbar: Zum einen in Form einer ternären AlGaN-Verbindung und zum anderen die Verwendung eines Übergitters bestehend aus binärem AlN und GaN.

Beide Ansätze wurden mittels metallorganischer Dampfphasenepitaxie (MOVPE) verfolgt. Einen entscheidenden Einfluß auf die Qualität der hergestellten Spiegel hat die Gitterfehlanpassung zwischen den Hoch- und Niederindexschichten, welche bei höheren Aluminiumgehalten zur Relaxation der Schichten führen kann. So weisen auf GaN-Templates gewachsene Strukturen mit ternärem Niederindexmaterial mit einer Aluminiumkonzentration von 20% bereits in hohem Maße Rissbildung auf. Durch die Verwendung einer Pufferschicht mit einem Aluminiumgehalt von 20% gelingt es hingegen vollverspannte DBR-Strukturen herzustellen, deren Niederindexmaterial 40% Aluminium enthält. Mit diesem Ansatz sind Spiegel mit Reflektivitäten von über 90% im Wellenlängenbereich um 500 nm realisiert worden. Auf der gleichen Grundlage ließen sich zudem dazu qualitativ vergleichbare DBRs mit binärer Übergitterstruktur als Niederindexschicht herstellen.