(GaIn)(AsP)- und (GaIn)(AsN)-Halbleiterheterostrukturen und ihre Anwendung in Diodenlasern

Die Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von langwelligen (> 2 µm) InP-basierenden GaInAsP- und GaInAsN-Halbleiterheterostrukturen und ihre Anwendung in Diodenlasern wird beschrieben. <br>Zur Herstellung der Strukturen kamen die Metall-Organische Gasphasenepitaxie und die Molekularstrahlepitaxie zum Einsatz. Anhand von Wachstumsstudien wurde der zur Herstellung qualitativ hochwertiger Schichten notwendige Parameterbereich ermittelt. <br>Ausgehend von der grundlegenden physikalischen Fragestellung, welche maximale Emissionswellenlänge mit dem GaInAsP-Materialsystem erreichbar ist, wurde der Wellenlängenbereich bis zu 2.1 µm mit stark kompressiv verspannten GaInAs/GaInAsP-Diodenlasern erschlossen. Aufgrund der einsetzenden Verspannungsrelaxation der GaInAs-Quantentöpfe für noch höhere In-Konzentrationen liegt für das GaInAsP-Materialsystem bei dieser Wellenlänge eine natürliche Obergrenze. Die vergleichende Bestimmung der internen und externen Laserparameter für eine Laserstruktur mit GaInAs-Barrieren und mit höheren GaInAsP-Barrieren zeigte die Vorzüge der höheren Barrieren in Form einer größeren Temperaturstabilität des Diodenlaser. <br>Anwendung fanden diese GaInAsP-Laser in der Gasspektroskopie zur Detektion von Kohlendioxid. <br>Der Einsatz der erst seit wenigen Jahren erforschten Gruppe-III Arsenid-Nitride (GaInAsN) eröffnet die Möglichkeit die Wellenlängenlimitierung des GaInAsP-Materialsystems zu überwinden. Mit dem Ansatz der verdünnten Gruppe-III Arsenid-Nitride konnten Quantenfilmstrukturen auf InP-Substrat mit Emissionswellenlängen von bis zu 2.3 µm bei Raumtemperatur realisiert werden. Grundlegendes Konzept ist hierbei die intrinsische Verspannungskompensation in den GaInAs-Quantentöpfen durch den Einbau von Stickstoff bei gleichzeitiger Verringerung der Bandlückenenergie. Der Einfluß des thermischen Ausheilens auf die Photolumineszenzeigenschaften des GaInAsN wurde in diesem Zusammenhang untersucht.

Author dc:creator

• Serries, Dirk

Contributors dc:contributor

• Wagner, Joachim

• GaInAsP
• GaInAsN
• Arsenid-Nitrid
• MOCVD
• Absorptionsspektroskopie
• Arsenide-Nitride
• Absorption Spectrsocopy

Repository record source_url

https://freidok.uni-freiburg.de/data/590

OAI identifier oai:identifier

oai:freidok.uni-freiburg.de:590