Aktuelles

13.10.2017 - 12:00

5. OCL-TP Workshop

Vom 30. - 31. Oktober findet der 5. Internationale Workshop zwischen dem "Optical Communication Lab" und dem Fachgebiet "Technische Physik", im Rahmen eines langfristigen Kooperationsabkommens zwischen dem Israel Institute of Technology und der Universität Kassel statt.

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11.07.2016 - 12:01

Neues Projekt: Quantengeld und Nanosensoren

Auch für unser neues Projekt "Quantengeld und Nanosensoren" wurde die finanzielle Unterstützung durch die Volkswagen Stiftung genehmigt.

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11.07.2016 - 12:00

Neues Projekt: QD MIXEL

Finanzielle Unterstützung durch die DGF für unser neues Projekt "fs-Pulserzeugung mit MIXSEL (modelocker integrated external cavity surface emitting laser) auf der Basis von Quantenpunkt-Verstärker-und Absorber-Elementen" wurde genehmigt.

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INA - Technische Physik > Forschung > Nano Materials

Nano Materials

Gruppen-Mitglieder

Gruppenleiter:  Vitalii Sichkovskyi, Johann Peter Reithmaier
Doktoranden:  Saddam BanyoudehMarc S. Wolf, Sven Bauer, Tanja Finke
Technisches Personal:  Dirk Albert

Zielsetzung

Ein- und null-dimensionale Halbleitersysteme haben auf Grund ihrer einzigartigen elektronischen und optischen Eigenschaften basierend auf dem Confinement der Elektronen- und Löcherbewegung ein großes Forschungsinteresse geweckt. Eines der Hauptziele unserer Arbeitsgruppe ist die Entwicklung und Optimierung von null-dimensionalen Strukturen besser bekannt als Quantenpunkte (engl.: "quantum dots"), die zu einer Reihe neuer optoelektronischer Bauelemente mit verbesserter Leistung beitragen sollen.

Die gängigste Methode zum Wachstum von Quantenpunkten ist der Stranski-Krastanov Wachstums-Modus mittels Molekularstrahlepitaxie (engl.: "molecular beam epitaxy", "MBE") oder Metal-Organischer Gasphasenabscheidung (engl.: "metalorganic chemical vapor deposition", "MOCVD"), der mit einer vorhergenden Strukturierung des Substrats durch Elektronenstrahllithographie (engl.: "electron beam lithography", "EBL") kombiniert werden kann. Dies erlaubt Kontrolle über die Dichte und die Abmessungen der gewachsenen Strukturen.

Unsere aktuellen Forschungsaktivitäten involvieren unter anderem die Untersuchung der Einflüsse der verschiedenen MBE Prozessparameter auf das Wachstum von InGaAs/GaAs-Quantenpunkten. Die Dichte und Morphologie der Punkte werden mit Rastersondenverfahren wie SPM und AFM untersucht. Die optischen Eigenschaften werden ex-situ mittels Photolumineszenz ("PL") und Transmissions-Spektroskopie untersucht.

Projekte

Literatur

Publikationen

Überblicksvorträge:

Bildergalerie

Abb. 1: Varian Gen II MBE System
Abb. 1: Varian Gen II MBE System
Abb. 2: Photolumineszenz-Spektrum einer in InAlGaAs eingeschlossenen InAs QP-Schicht, das bei 10 K gemessen wurde. Auf dem einliegenden Bild ist ein 1x1 µm² großer AFM Scan von unbedeckten selbstorganisiert gewachsenen QP zu sehen.
Abb. 2: Photolumineszenz-Spektrum einer in InAlGaAs eingeschlossenen InAs QP-Schicht, das bei 10 K gemessen wurde. Auf dem einliegenden Bild ist ein 1x1 µm² großer AFM Scan von unbedeckten selbstorganisiert gewachsenen QP zu sehen.
Abb. 3: Lichtleistung über dem Betriebsstrom eines 2,4 mm langen Rippenwellenleiter Lasers mit einer QP Schicht in der aktiven Zone, gemessen bei 11 °C. Auf dem einliegenden Bild ist das Emissionsspektrum zu erkennen.
Abb. 3: Lichtleistung über dem Betriebsstrom eines 2,4 mm langen Rippenwellenleiter Lasers mit einer QP Schicht in der aktiven Zone, gemessen bei 11 °C. Auf dem einliegenden Bild ist das Emissionsspektrum zu erkennen.
Abb. 4: 5x5 µm² großes AFM Bild von InAs/GaAs core-shell QP mit großer Dichte, die direkt auf einem 5°-off (001) Si Substrat gewachsen wurden.
Abb. 4: 5x5 µm² großes AFM Bild von InAs/GaAs core-shell QP mit großer Dichte, die direkt auf einem 5°-off (001) Si Substrat gewachsen wurden.
Abb. 5: Rastertransmissionselektronenmikroskopie (HAADF-STEM) Querschnittsaufnahme von InAs/InAlGaAs/InP QP Strukturen, aufgenommen in [110]-Richtung (senkrecht zur Ausdehnung der QP).
Abb. 5: Rastertransmissionselektronenmikroskopie (HAADF-STEM) Querschnittsaufnahme von InAs/InAlGaAs/InP QP Strukturen, aufgenommen in [110]-Richtung (senkrecht zur Ausdehnung der QP).
Abb. 6: Atomic probe tomography von InAs/InAlGaAs/InP QP Strukturen: (a) Aufsicht der In Atomverteilung einer Isooberfläche entsprechend einer In Konzentration von 75%; (b) Konzentration bestimmter Atomsorten über die Höhe eines QP.
Abb. 6: Atomic probe tomography von InAs/InAlGaAs/InP QP Strukturen: (a) Aufsicht der In Atomverteilung einer Isooberfläche entsprechend einer In Konzentration von 75%; (b) Konzentration bestimmter Atomsorten über die Höhe eines QP.
MBE team (Juli 2016). Von Links: Dirk Albert, Sven Bauer, Marc S. Wolf, Vitalii Sichkovskyi, Saddam Banyoudeh
MBE team (Juli 2016). Von Links: Dirk Albert, Sven Bauer, Marc S. Wolf, Vitalii Sichkovskyi, Saddam Banyoudeh
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