Komplex-gekoppelte vertikal-emittierende Hybrid-Mikrokavitätslaser mit organischen, aktiven Halbleitermaterialien für den UV-Bereich

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Fuhrmann-Lieker; Professor Dr. Hartmut Hillmer; Professor Dr. Bernd Witzigmann
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 213425992

Ultraviolettes Laserlicht findet zahlreiche Anwendungen vor allem in den Bereichen des Gesundheitswesens, der Spektroskopie sowie Sensortechnologie und führt in der optischen Datenspeicherung zu einer Erhöhung der Speicherdichte. Für diese Anwendungen als Massenprodukt werden kompakte und kostengünstige Laserstrukturen mit hohen Anforderungen an die spektrale Reinheit des Lichts benötigt. Um den erwähnten Bedürfnissen gerecht zu werden, ist in diesem Forschungsvorhaben die Herstellung von neuartigen vertikal-emittierenden Laser-Strukturen (VCSEL - Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) vorgesehen. Die geplanten VCSEL-Strukturen zeichnen sich durch eine in vertikaler Richtung periodisch alternierende Schichtabfolge von optisch aktiven und passiven Schichten aus. Dadurch wird der Kopplungskoeffizient zu einer komplexen Größe, weshalb von einer komplexen Rückkopplung gesprochen wird. Eine derartige komplex-gekoppelte Laser-Struktur soll mit einem bisher noch unerforschten Ansatz durch Infiltration von nicht volatilen, organischen aktiven Materialien in anorganische dielektrische Mehrfach-Luftspaltstrukturen realisiert werden. Von den neuartigen Strukturen wird eine niedrigere Laserschwelle als auch eine verbesserte Unterdrückung der Seiten-Moden erwartet. Die technologische Herstellung der VCSEL wird maßgeblich durch theoretische Modellrechnungen begleitet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen