Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: Symposium Quantenkaskadenlaser

HL 23.4: Vortrag

Dienstag, 25. März 2003, 16:45–17:15, POT/81

Elektrolumineszenz im mittleren Infrarotbereich aus AlInAs Quantenpunkten — •N. Ulbrich¹, J. Bauer¹, R. Boy¹, G. Scarpa¹, D. Schuh¹, G. Abstreiter¹, S. Schmult² und W. Wegscheider² — ¹Walter Schottky Institut, TU München, Am Coulombwall 3, D-85748 Garching — ²Institut für Angewandte und Experimentelle Physik, Universität Regensburg, D-93040 Regensburg

Quantenkaskadenlaser (QCL) sind wegen ihrer Zuverlässigkeit und der hohen Ausgangsleistungen attraktive Lichtquellen im mittleren Infrarotbereich. Das zentrale Problem der Entwicklung von QCLn ist die hohe Wärmeerzeugung im aktiven Bereich aufgrund der hohen nichtstrahlenden Relaxationsrate der zugrunde liegenden Intersubbandübergänge. Intersublevelübergänge in Quantenpunkten lassen dagegen eine deutlich höhere Besetzungsinversion gegenüber QCLn erwarten und ermöglichen zudem die Herstellung von oberflächenemittierenden Lasern mit kleinen Schwellenströmen, Einmodenbetrieb und hoher Waferausbeute. Wir stellen in diesem Beitrag unsere Ergebnisse mit selbstorganisierten AlInAs Quantenpunkten vor, die aufgrund ihrer spektralen Eigenschaften und ihrer hohen Dichte zur Elektrolumineszenz im mittleren Infrarotbereich geeignet sind. Die Ladungsträgerinjektion in die Quantenpunkte erfolgt dabei durch GaAs/AlGaAs Übergitter. Die Emissionswellenlänge einer Kaskade aus 10 Perioden bei 80 K beträgt 8.5µm. Bei Stromdichten von 60 A/cm² beträgt die Halbwertsbreite des Signals 17 meV und erreicht 70 meV bei Stromdichten von 0.3 kA/cm² aufgrund der inhomogenen Verbreiterung des Quantenpunktensembles.