Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 10: Amorphe Halbleiter
HL 10.5: Vortrag
Montag, 22. März 1999, 18:30–18:45, H3
Stimulierte Emission in amorphen Silizium-Suboxiden (a-SiOx:H) — •Andreas Janotta, Rainer Janssen, Lutz Höppel, Mike Kelly und Martin Stutzmann — Walter Schottky Institut, Technische Universität München, Am Coulombwall, 85748 Garching
Amorphe Silizium-Suboxide werden mittels plasmaunterstützter
Gasphasenabscheidung hergestellt. Durch Variation des
Sauerstoffgehalts in den Schichten können Bandlücken von 1,9
bis 3,0 eV realisiert werden. Diese SiOx-Proben weisen eine
stabile Photolumineszenz zwischen 1,1 und 1,9 eV auf. Durch
optisches Pumpen kann eine Besetzungsinversion erzeugt und
stimulierte Emission aus Silizium-Suboxiden beobachtet werden.
Zwei verschiedene Proben mit Bandlücken von 2,26 eV und 2,42 eV
zeigten ein Verschwinden der breiten Photolumineszenz und das
Entstehen einer schmalen Linie bei etwa 835 nm. Die stimulierte
Emission erfolgt vermutlich zwischen energetisch tiefen
Zuständen in den Bandausläufern. Weiterhin besteht eine
Korrelation zwischen den Absorptionsspektren und den optimalen
Pumpwellenlängen. Die Intensitätsmaxima der stimulierten
Emission werden erzielt, wenn die Anregung in die Bandausläufer
ausreichend unterhalb der Bandkante, aber noch oberhalb der
Defektabsorption erfolgt. Bei Raumtemperatur geht die
Intensität um einen Faktor vier zurück. Gleichzeitig verschiebt
die Linie zu höheren Wellenlängen, jedoch ist die stimulierte
Emission immer noch nachweisbar.