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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-86198
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8619/


Rogowsky, Stephan

Konzeption und Charakterisierung von Rippenwellenleiterlasern auf Si-Substrat basierend auf dem gitterangepassten Ga(NAsP)/(B)GaP-Materialsystem

Design and characterization of ridge-waveguide lasers on Si substrate based on the lattice-matched Ga(NAsP)/(B)GaP material system

Dokument1.pdf (18.296 KB) (md5sum: e4f506b037695818c783049289497f1f)

Kurzfassung in Deutsch

Eines der Schlüsselelemente zur Realisierung von CMOS-kompatiblen opto-elektronisch integrierten Schaltkreisen ist die Entwicklung eines Lasers auf Siliziumsubstrat, der die optische Datenübertragung auf Chip-zu-Chip-Ebene ermöglicht. Ein Weg einen solchen Laser umzusetzen, ist die Kombination der klassischen Siliziumtechnologie mit der der III-V-Verbindungshalbleiter. Im Rahmen dieser Arbeit werden daher auf dem neuartigen Ga(NAsP)-Materialsystem basierende Laserschichtfolgen analysiert. Optische und elektrische Materialeigenschaften der Halbleiterverbindungen BGaP und BGaAsP werden dabei mittels hochauflösender Röntgenbeugung, Raman-Spektroskopie und spektroskopischer Ellipsometrie untersucht. Darauf aufbauend werden elektrisch gepumpte Rippenwellenleiterlaser mit geätzten Spiegelfacetten auf Si-Substrat mittels photolithographischer Prozessierung hergestellt und anschließend charakterisiert. Simulationen von Wellenleitereigenschaften der Rippenwellenleiter hinsichtlich optischer Verluste und thermischer Erwärmung dienen dabei dem Vergleich unterschiedlicher Laserschichtstrukturen.


Kurzfassung in Englisch

One of the key elements to realize CMOS-compatible opto-electronic integrated circuits is the development of lasers on silicon substrate. This will enable optical data communication on chip-to-chip level. One possible way to implement such lasers is to combine the classical silicon technology with the technology of III-V-compound semiconductors. In the context of this work semiconductor laser structures based on the novel Ga(NAsP)-material system were analyzed. Stress, optical and electrical material characteristics were studied by high-resolution X-ray diffraction, Raman spectroscopy and spectroscopic ellipsometry. Based on these findings electrically pumped ridge-waveguide lasers were realized on Si substrate with etched facets by photolithographic processing. After that the lasers were electro-optically characterized. Waveguide simulations of these ridge-waveguides concerning optical losses and thermal heating were employed to compare different laser structures.


SWD-Schlagwörter: Halbleiterlaser , Ellipsometrie , Raman-Spektroskopie , Rippenwellenleiter
Freie Schlagwörter (deutsch): Ga(NAsP ), (B)GaP , Si-Photonik
Freie Schlagwörter (englisch): semiconductor laser , ridge waveguide laser
PACS Klassifikation 78.20.Ci , 72.80.Ey , 78.66.Fd , 42.55.Px
Institut: Physikalisches Institut
Fakultät: Fakultät für Mathematik und Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Wagner, Joachim (Prof. Dr.)
ISBN: 978-3-8396-0413-7
Quelle: "Konzeption und Charakterisierung von Rippenwellenleiterlasern auf Si-Substrat basierend auf dem gitterangepassten Ga(NAsP)/(B)GaP-Materialsystem", ISBN 978-3-8396-0413-7, FRAUNHOFER VERLAG, Stuttgart (2012)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 27.04.2012
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 26.06.2012
Bemerkung: Die Dissertation ist als gedruckte Fassung über den Fraunhofer Verlag (www.verlag.fraunhofer.de) bzw. über die ISBN-Nummer 978-3-8396-0413-7 im Buchhandel zu beziehen.
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