ISBN 978-3-8439-0191-8

978-3-8439-0191-8, Reihe Physik

Thomas Henning Löber
Ga(As)Sb-Quantenpunkte und -Quantenpunkt-Laser

147 Seiten, Dissertation Technische Universität Kaiserslautern (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Ziel der Arbeit ist es, einen effizienten Galliumantimonid (GaSb)-Quantenpunkt-Laser zu realisieren. Dafür müssen dicht liegende, optoelektronisch aktive Quantenpunkte entwickelt werden. Es werden zwei verschiedene Ansätze verfolgt:

Beim ersten Verfahren werden sehr dicht liegende GaSb-Kegelstrukturen durch einen Selbstorganisationsprozess beim maskenlosen Trockenätzen hergestellt. Die Kegel sind aber optoelektronisch nicht aktiv.

Im zweiten Verfahren werden GaSb-Quantenpunkte auf GaAs durch einen Selbstorganisationsprozess beim Stranski-Krastanov-Wachstum per Molekularstrahlepitaxie hergestellt.

Um die Dichte der gewachsenen GaSb-Quantenpunkte zu maximieren, können drei Wachstumsparameter (Verhältnis der Partialdrücke von Antimon zu Gallium, Wachstumstemperatur und Menge des aufgewachsenen Materials) verändert werden. Bei optimalen Wachstumsparametern wird eine maximale Dichte von 980 Quantenpunkten pro µm² erzielt. Zudem kann die Emissionswellenlänge der GaSb-Quantenpunkte in einem weiten Bereich von 876 bis 1035 nm gezielt verändert werden.

Es werden effiziente, elektrisch gepumpte, gewinngeführte Quantenpunkt-Laser mit einer Emissionswellenlänge um 900 nm hergestellt. Es wird eine differentielle Quanteneffizienz von 54% bestimmt.