Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 9: Optische Eigenschaften
HL 9.3: Vortrag
Montag, 11. März 2002, 16:00–16:15, H15
Elektromodulation in LT-GaAs — •M. Öchsner, C. Steen, P. Kiesel und G.H. Döhler — Institut für Technische Physik I, Universität Erlangen-Nürnberg, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen
Epitaktisch bei niedrigen Temperaturen (≈ 200
∘C) abgeschiedenes GaAs (LT-GaAs) besitzt eine
hohe Konzentration tiefer Störstellen (1018cm−3) und daher sehr
kurze Lebensdauern photogenerierter Ladungsträger. In dieser Arbeit
wird untersucht, inwieweit dieses Material für die Herstellung von
elektro-optischen Modulatoren geeignet ist. Dazu wurden elektro-optische
Messungen an p-i-n Dioden mit einer 500 nm dicken LT-GaAs Schicht in der
i-Schicht durchgeführt. Der Vorteil ist, dass photogenerierte
Ladungsträger sofort wieder in den Störstellen getrappt werden,
wodurch eine geringe elektrische Energiedissipation erreicht wird.
Bei Anlegen einer konstanten Spannung wird das induzierte Feld am Rand
der LT-GaAs Schicht abgeschirmt, d.h. das elektrische Feld in der
LT-GaAs Schicht ändert sich nicht. Eine Lichtmodulation ist in diesem
Fall somit nicht möglich.
Da die Kinetik der Störstellenumladungen bei Raumtemperatur langsam ist
(im ms-Bereich), nimmt diese Abschirmung durch Umladung mit elektrischen
Wechselfelder mit wachsender Frequenz bereits im kHz Bereich drastisch
ab. Die elektrische Feldmodulation und damit auch die
Absorptionsmodulation in der LT-GaAs Schicht kann ähnlich große Werte
annehmen wie in herkömmlichen p-i-n Dioden. Durch Variation der
Frequenz der gepulsten Spannung erhält man zusätzlich Informationen
über die Emissionsraten der Störstellen.