Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 16: GaN: Bauelemente

HL 16.4: Vortrag

Dienstag, 9. März 2004, 11:00–11:15, H13

Facetten-Alterung von (Al,In)GaN Laserdioden — •Thomas Schoedl¹, Ulrich T. Schwarz¹, Volker Kümmler², Alfred Lell² und Volker Härle² — ¹Institut für Angewandte und Experimentelle Physik, Universität Regensburg, Universitätsstr. 31, 93053 Regensburg, Germany — ²OSRAM Opto Semiconductors GmbH, Wernerwerkstr. 2, 93049 Regensburg, Germany

Wir untersuchen das Alterungsverhalten von (Al,In)GaN Laserdioden (LD) auf SiC Substraten in Abhängigkeit verschiedener Verspiegelungsarten. So können wir zeigen, dass es zusätzlich zum Volumeneffekt auch einen Beitrag der Laserfacetten zum Alterungsprozess gibt. Unverspiegelte LD altern deutlich schneller als verspiegelte LD. Selbst das Aufbringen einer λ /2 Schicht reduziert die Alterung deutlich, wobei die λ /2 Schicht die optischen Eigenschaften der Facette nicht verändert. Um zu prüfen, ob die Alterung lichtinduziert oder strominduziert ist, wurde eine unverspiegelte LD an Luft gealtert. Die Stromdichte wurde so gewählt, dass die LD am Anfang im Laserbetrieb war, nach einer Minute effektiver Betriebszeit aber unter die Laserschwelle fällt. Dadurch ändert sich die Photonendichte um mehrere Größenordnungen, die Alterungskurve zeigt aber keine nennenswerte Änderung im Verlauf. Weitere Versuche mit unverspiegelten LD in verschiedenen Atmosphären wie Ar, N₂, O₂ und H₂ zeigen eine langsame Alterung. Das Hinzufügen von Wasserdampf lässt die Diode wieder schnell altern. Dies lässt auf die Bildung einer Oxid-Schicht auf der Facette schließen, die die internen Verluste vergrößert und so zur Alterung führt.