Lexikon der Optik: Mehrfachheterostrukturlaser
Mehrfachheterostrukturlaser, spezielle Injektionslaser, die infolge eines komplizierten Schichtaufbaus relativ geringe Schwellenstromdichten (
106 A/m2) erfordern, so daß im allgemeinen eine kontinuierliche Ausstrahlung bei Zimmertemperatur mit einer Leistung bis zu 100 mW bei gleichzeitig langer Lebensdauer des Lasers (>106 Stunden) möglich ist. Die entsprechende Erhöhung der Pumpeffektivität sowie eine Erniedrigung der Strahlungsverluste werden durch geeignete Heterostrukturen im Anschluß an den pn-Übergang erreicht, die aus Materialien mit kleinerer Brechzahl und größerem Bandkantenabstand als im Übergangsbereich bestehen. Hierzu werden eine entsprechende Schicht auf der p-Seite (Einfachheterostruktur) oder auch Ein- oder Mehrfachschichten auf der p- und der n-Seite (Doppel- bzw. Mehrfachheterostruktur) aufgebracht. Als Folge der kleineren Brechzahl der angrenzenden Schichten wird das im pn-Bereich erzeugte Licht wie in einem Wellenleiter geführt, so daß kleinere Strahlungsverluste auftreten. Der größere Bandkantenabstand bedingt eine Potentialbarriere und führt so zu einer verringerten Diffusion von Elektronen und Löchern aus dem pn-Übergang und damit zu einer hohen Trägerkonzentration. Die Dicke der Schichten liegt zwischen 1 und 5 μm. Moderne Injektionslaser werden heute – insbesondere als Sendelichtquellen für die optische Nachrichtenübertragung – fast ausschließlich als M. hergestellt. Dies erfordert eine komplizierte Herstellungstechnologie, üblicherweise unter Benutzung verschiedener Epitaxieverfahren.
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