Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 32: Halbleiterlaser I

HL 32.6: Vortrag

Samstag, 5. März 2005, 16:15–16:30, TU P-N202

405nm-Laserdioden auf Bulk-GaN-Substraten — •C. Rumbolz, A. Leber, M. Furitsch, A. Avramescu, A. Miler, G. Brüderl, A. Lell und V. Härle — OSRAM Opto-Semiconductors GmbH, Wernerwerkstr. 2, 93049 Regensburg

Gängiges Verfahren zur Herstellung von opto-elektronischen Bauteilen im InAlGaN-Materialsystem ist die Heteroepitaxie auf SiC- oder Saphir-Hilfssubstraten. Aufgrund der Gitterfehlanpassungen zwischen Substrat und Epitaxie weisen die aufwachsenden Schichten hohe Defektdichten (∼10⁹cm⁻²) auf. Trotz nichtstrahlender und spontaner Rekombination an diesen Defekten erreichen bei OSRAM OS gefertigte Ridgelaser auf SiC-Substrat Rekordschwellstromdichten von nur 5,6kA/cm² und Steilheitsbestwerte von 0,9W/A. Dennoch werden bei cw-Alterungen mit 10mW optischer Ausgangsleistung nur Lebensdauern knapp über hundert Stunden erreicht. Um bessere Laserparameter und längere Lebensdauern zu erreichen wurden Ridgelaser zur Defektreduzierung auf GaN-Substraten hergestellt. Gezeigt werden erste Ergebnisse dieser defektreduzierten Bauteile(<10⁷cm⁻²), die im Vergleich zu SiC-Dioden signifikant bessere Laserparameter mit Schwellstromdichten von 3,3kA/cm² und Steilheiten bis 1,5W/A aufweisen. Diese erlauben geringe elektrische Verlustleistungen während den Alterungsuntersuchungen. Die Alterungsraten gegenüber SiC-Dioden reduzieren sich auf ein Viertel. Mit Alterungsraten unter 0,1mA/h werden bei 10mW optischer Ausgangsleistung cw-Lebensdauern von mehreren hundert Stunden erzielt.