Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 20: HL-Laser

HL 20.13: Vortrag

Dienstag, 18. März 1997, 19:00–19:15, H3

Untersuchungen zu optischer Verstärkung und Schwellstromverhalten von 670 und 630 nm GaInP-Quantenfilmlasern — •S. Heppel, A. Moritz, C. Geng, V. Frey, R. Winterhoff, F. Scholz und A. Hangleiter — 4. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57, D-70550 Stuttgart

Die optische Verstärkung von GaInP/AlGaInP-Lasern wurde systematisch untersucht und zur Auswertung der Messungen ein Verstärkungsmodell basierend auf einer 6-Band-kp-Theorie für Quantenfilme verwendet. Die gemessenen Verstärkungsspektren wurden dazu mit den theoretischen angepaßt und so die Ladungsträgerdichte bestimmt. Darüberhinaus erlaubt das Modell auch die Berechnung des intrinsischen Schwellstroms. Ein Vergleich mit den gemessenen Schwellstromdichten ergibt eine gute Übereinstimmung für tiefe Temperaturen und führt die stärkere experimentelle Temperaturabhängigkeit bei höheren Temperaturen auf Verluste durch Leckströme über die Heterobarrieren zurück. Um dies zu untermauern, wurden mithilfe einer numerischen Simulation temperaturabhängig Berechnungen der Laserstrukturen durchgeführt, die u.a. ortsaufgelöst die Stromdichteverteilungen in der Struktur liefern. Damit konnten Leckströme als Ursache für den Unterschied zwischen gemessenen und intrinsischen Schwellstromdichten bestätigt werden. Mögliche Modifikationen der Strukturen zur Reduzierung des Leckstromanteils werden diskutiert.