Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 24: III-V Halbleiter

HL 24.7: Vortrag

Mittwoch, 24. März 1999, 16:30–16:45, BOT

Intensitätsunabhängige bistabile Polarisationsdetektoren auf der Basis von geordnetem GaInP — •T. Kippenberg¹, J. Krauß¹, J. Spieler¹, P. Kiesel¹, M. Moser², E. Greger² und G.H. Döhler¹ — ¹Institut für Technische Physik I, Erwin - Rommel - Str. 1, 91058 Erlangen — ²CSEM, Badenerstr. 569, 8048 Zürich

Unter bestimmten Wachstumsbedingungen bildet sich bei der Abscheidung von GaInP mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie spontan ein monoatomares Übergitter aus gallium- bzw. indiumreichen Ebenen. Der damit verbundene Symmetriebruch im Vergleich zu ungeordnetem Material führt zu einer Reduzierung der Bandlücke und einer Aufspaltung des Valenzbandes. Aufgrund optischer Auswahlregeln folgt für senkrecht auftreffendes Licht eine starke Anisotropie der Absorption, die zur Realisierung polarisationsempfindlicher Detektoren genutzt werden kann.

Unser Detektor besteht aus zwei in Serie geschalteten und gegeneinander um 90^∘ verdrehten Photodioden mit aktiven Schichten aus geordnetem GaInP. Beide werden mit Licht der selben Intensität und der selben Polarisationsrichtung beleuchtet. Aufgrund der Polarisationsabhängigkeit des Photostroms der einzelnen Dioden fällt die an beiden angelegte Sperrspannung abhängig vom Polarisationswinkel entweder über der ersten oder zweiten Diode ab. Dies führt zu einer starken Änderung der n–Schichtleitfähigkeit der ersten Diode bei Drehung der Polarisationsrichtung. Der Schaltkontrast beträgt dabei bis zu 40 dB und die Empfindlichkeit mehr als 7 dB pro Grad, während das Ausgangssignal unabängig von der eingestrahlten optischen Leistung ist. Unter Ausnutzung des Franz–Keldysh Effektes ist es ferner möglich, ein bistabiles Verhalten zu erzielen. Die Breite der Hystereseschleife kann beliebig zwischen 0 und 60 Grad eingestellt werden.