Galliumnitrid-Diodenlaser

Wir entwickeln Diodenlaser, die auf dem Materialsystem (InAlGa)N basieren. Deren Eigenschaften stimmen wir gezielt auf das jeweilige Einsatzgebiet ab – etwa die  Atomspektroskopie oder Atomuhren für die integrierte Quantentechnologie. Für derartige Anwendungen müssen die Laser insbesondere eine schmalbandige, temperaturunempfindliche Emission bei einer präzise definierten Wellenlänge bieten. Sie müssen sich zudem langzeitstabil mit moderaten Emissionsleistungen und einer guten Strahlqualität betreiben lassen.

Unsere Entwicklungen konzentrieren sich derzeit auf Diodenlaser mit Emissionswellenlängen im Bereich von 400 bis 420 nm:

  • RW-Diodenlaser (RW = Ridge Waveguide) mit Rippenbreiten von 2-3 µm: Laserbetrieb ab ca. 50 mA, max. Emissionsleistung ca. 100 mW, CW-Lebensdauer von über 500 h
  • DFB-Diodenlaser (DFB = Distributed Feedback) und DBR-Diodenlaser (DBR = Distributed Bragg Reflector) mit monolithisch integrierten Oberflächen-Bragg-Gittern hoher Ordnung: longitudinale Monomodigkeit im Dauerstrichbetrieb
  • Diodenlaser mit externem Resonator (ECDL = External Cavity Diode Laser): Deren extrem schmale Linienbreiten sind insbesondere für die Integrierte Quantentechnologie des FBH interessant


Komplette Prozesskette zur Herstellung von GaN-Diodenlasern im eigenen Haus:

  • Simulation von (InAlGa)N-Heterostrukturen
  • MOVPE-Wachstum auf GaN-Substraten inkl. Materialanalytik
  • Chipprozesstechnologie
  • Facettentechnologie
  • Chipmontage auf Submounts und Kühlkörper
  • Charakterisierung, z. B. Leistung-Strom-Spannung-Kennlinien, Spektren sowie Fern- und Nahfelder
  • Langzeit-Stresstests