Quaternäre AlGaInAs Quantenpunkte und deren Anwendung in Halbleiterlasern:
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| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
ZUSAMMENFASSUNG - S U M M A R Y 3
1 EINLEITUNG 9
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 14
2.1 MOLEKULARSTRAHLEPITAXIE UND WACHSTUM VON QUANTENPUNKTEN 14
2.1.1 EPITAKTISCHES WACHSTUM 14
2.1.2 WACHSTUMSMODI UND QUANTENPUNKTWACHSTUM 17
2.1.3 AUFBAU EINER EPITAXIEANLAGE 18
2.2 LASERPRINZIP UND LICLITEMISSION IM HALBLEITER 19
2.2.1 DAS LASERPRINZIP 19
2.2.2 DER HALBLEITER ALS VERSTAERKENDES MEDIUM 20
2.2.3 AUFBAU EINES HALBLEITERLASERS 22
2.3 ANALYTISCHE BESCHREIBUNG VON QUANTENPUNKTLASERN 24
2.3.1 RATENGLEICHUNG UND LICHTLEISTUNGSKENNLINIE 25
2.3.2 SCHWELLENBEDINGUNG 26
2.3.3 SCHWELLENSTROINDICHTE EINES QUANTENPUNKTLASERS 27
2.3.4 OPTISCHER FUELLFAKTOR EINES QUANTENPUNKTLASERS 30
2.3.5 VERSTAERKUNGSSPEKTRUM VON QUANTENPUNKTLASERN UND DESSEN AUS
WIRKUNGEN AUF DIE TEMPERATURSTABILITAET DER WELLENLAENGE 32
3 HERSTELLUNG U N D EIGENSCHAFTEN QUATERNAERER A L G A L N A S
QUANTENPUNKTE 3 8
3.1 MOLEKULARSTRAHLEPITAXIE VON ALGALNAS QUANTENPUNKTEN 38
3.2 AUTBAU DER UNTERSUCHTEN ALGALNAS QUANTENPUNKTPROBEN 41
3.3 MORPHOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN 42
3.3.1 OBERFLAECHENDICHTE UND LATERALE ABMESSUNGEN DER QUANTENPUNKTE . 42
3.3.2 QUANTENPUNKTHOEHE 49
3.4 SPEKTRALE EIGENSCHAFTEN 53
3.4.1 EMISSIONSSPEKTRA DER QUANTENPUNKTE 53
3.4.2 MODELLIERUNG DER ELEKTRONISCHEN ZUSTAENDE VON QUANTENPUNKTEN . . 56
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IMAGE 2
2 I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
3.4.3 UNABHAENGIGE VARIATION VON QUANTENPUNKTGEOMETRIE UND EMISSI
ONSWELLENLAENGE 61
4 A L G A L N A S QUANTENPUNKTLASER M I T HOHER MATERIALVERSTAERKUNG 6 3
4.1 AUFBAU DER LASERPROBEN 64
4.2 CHARAKTERISIERUNG DER ALGALNAS QUANTENPUNKTLASERPROBEN 65
4.3 MATERIAL VERSTAERKUNG VON ALGALNAS QUANTENPUNKTLASERN 68
4.4 TEMPERATURVERHALTEN DER SCHWELLENSTROMDICHTE 69
4.5 QUANTENPUNKTLASER MIT HOHER AUSGANGSLEISTUNG 71
5 KURZWELLIG EMITTIERENDE A L G A L N A S QUANTENPUNKTLASER 74
5.1 AUFBAU DER LASERPROBEN 76
5.2 CHARAKTERISIERUNG DER QUANTENPUNKTLASERPROBEN 78
5.3 QUANTENPUNKTLASER MIT RIPPENWELLENLEITER UND RUECKKOPPLUNGSGITTER . .
. . 80
6 QUANTENPUNKTLASER M I T HOHER TEMPERATURSTABILITAET DER WELLENLAENGE 8 7
6.1 OPTIMIERUNG DER WELLENLAENGENSTABILITAET DURCH DIE WAHL DER
RESONATORLAENGE 87
6.2 DIE VERSTAERKUNGSFUNKTION VON ALGALNAS QUANTENPUNKTLASERN 89
6.2.1 MESSUNG DER VERSTAERKUNGSFUNKTION 90
6.2/2 MODELLIERUNG DER VERSTAERKUNGSFUNKTION 91
6.2.3 EINFLUSS DES VERSTAERKUNGSSPEKTRUMS AUF DIE TEMPERATURSTABILITAET
DER WELLENLAENGE 95
6.3 QUANTITATIVE MODELLIERUNG DES TEMPERATURVERHALTES 98
6.4 OPTIMIERUNG DES TEMPERATURVERHALTENS DURCH DIE LAGE DER OPTISCHEN
UEBER
GAENGE 100
A SCHICHTAUFBAU UND EXPERIMENTELLE D A T E N DER UNTERSUCHTEN P R O B E
N . 103
A.L QUANTENPUNKTPROBEN FUER MORPHOLOGISCHE UND SPEKTRALE
CHARAKTERISIERUNG . 103
A.2 ALGALNAS QUANTENPUNKTLASERPROBEN 107
VEROEFFENTLICHUNGEN DES A U T O R S 110
ABKUERZUNGEN U N D HAEUFIG VERWENDETE S Y M B O L E 1 1 3
LITERATURVERZEICHNIS 115
DANKSAGUNG 124
LEBENSLAUF 125
VERSICHERUNG A N EIDES S T A T T 126
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