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Um die spektrale Selektivität und Stabilität von rot-emittierenden Kantenemittern zu verbessern, wurden in dieser Arbeit umfassende Untersuchungen zur monolithischen Integration longitudinaler Modenfilter durchgeführt.
Zunächst wurden numerische Berechnungen an Distributed-Bragg-Reflector-Gitterstrukturen (DBR) angestellt. Dabei wurden Gitterstrukturen zehnter Gitterordnung mit einer Periode von circa 970 nm für eine Emissionswellenlänge von 635 nm verwendet. Diese DBR-Oberflächengitter können mittels i-line-Projektionslithographie und kapazitiv-gekoppeltem Plasmaätzverfahren re-alisiert werden. Das ausgewählte Ätzverfahren ermöglichte es, ein V-förmiges Ätzprofil kontrolliert einzustellen, indem die Temperaturabhängigkeit der Ätzredeposition genutzt wurde.
Die Nutzung einer internen passiven DBR-Gittersektion ermöglicht es, diese ohne umfassende Designänderungen in verschiedene bestehende Bauelement-Konfigurationen zu integrieren. Die dafür entwickelte Chip-Level-Integration bietet sowohl die Möglichkeit zur Serienfertigung, als auch eine bislang unerreichte Miniaturisierung. Eine Gitterreflektivität von 60% konnte nachgewiesen werden.
Dank der integrierten DBR-Gittersektion verfügt beispielsweise ein DBR-Rippenwellenleiterlaser über eine über die Gitterperiode konfigurierbare Emissionswellenlänge. Er zeigt dabei eine longitudinal einzelmodige Emission mit hoher Seitenmodenunterdrückung und einer Linienbreite von weniger als 1 MHz. Der emittierte Strahl erreicht eine Dauerstrich-Ausgangsleistung von zuverlässig 10 bis 20 mW, beziehungsweise bis 100 mW bei geringerer Frontfacetten-Reflektivität. Auch spezifische Gitterparameter wie Gitterlänge und Ätztiefe wurden in diesem Zusammenhang untersucht.
About the author
David Feise, geb. am 22.11.1979 in Hamburg, erlangte die allgemeinen Hochschulreife 1999 am Kaiser-Wilhelm- und Ratsgymnasium Hannover. Nach seinem Wehrdienst von 1999 bis 2000 an der Heeresfliegerwaffenschule und dem Panzerbataillon 33 nahm er im Oktober 2000 das Physik-Studium an der Universität Konstanz auf. 2005 wechselte er in die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bimberg an der Technischen Universität Berlin und fertigte dort bis zum Dezember 2006 seine Diplomarbeit mit dem Titel ¿Quantenpunktstrukturen für zukünftige Speicherbauelemente¿ an.
Seit März 2007 arbeitet D. Feise als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik, in Berlin. Der Schwerpunkt seiner Arbeiten ist die Prozessierung von Hochleistungslaserdioden, insbesondere im rot-emittierenden Spektralbereich. Ab 2008 absolvierte er zugleich ein Promotionsstudium an der TU Berlin und war Mitglied der School of Nanophotonics (Graduiertenkolleg) des Sonderforschungsbereichs 787. Seine Dissertation vom Juli 2015, die von Prof. Dr. Tränkle und Prof. Dr. Kneissl betreut wurde, trägt den Titel ¿Longitudinale Modenfilter für Kantenemitter im roten Spektralbereich¿.
