Terahertz Quantenkaskadenlaser auf Basis von Manipulation der Grenzschichtenrauigkeiten in InGaAs/InAlAs Heterostrukturen auf InP

• Antragsteller: Professor Dr. William Ted Masselink
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248490517

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts sind: 1. Demonstration des erfolgreichen 2"-Wafer-Bonding-Prozesses und der daraus resultierenden erfolgreichen Herstellung von Metall-Metall-Wellenleitern, die bei 17µm im gepulsten Modus lasern und bis zu mW an Pulsleistung liefern. 2. Demonstration des Peltier-gekühlten THz QCL-Betriebs unter Verwendung eines extern (TU Wien) bereitgestellten QCL-Chips und eines selbst entwickelten mehrstufigen TEC-Aufbaus. Die größte Überraschung war die Unfähigkeit der längerwelligen Designs, wie gewachsen, zu lasern.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Fundamental mode emission in tapered quantum cascade lasers for high brightness. Technologies for Optical Countermeasures XVI, 4. SPIE.
  Semtsiv, Mykhaylo P. & Masselink, William Ted
  
• Scattering-rate approach for efficient prediction of temperature-dependent characteristics of mid-infrared quantum cascade lasers. Journal of the Optical Society of America B, 36(12), 3372.
  Kurlov, Sergii; Semtsiv, Mykhaylo P.; Zhuchenko, Zoryana; Tarasov, Georgiy G. & Masselink, W. Ted
  
• Thermoelectric-cooled terahertz quantum cascade lasers. Optics Express, 27(15), 20688.
  Kainz, Martin A.; Semtsiv, Mykhaylo P.; Tsianos, Georgios; Kurlov, Sergii; Masselink, W. Ted; Schönhuber, Sebastian; Detz, Hermann; Schrenk, Werner; Unterrainer, Karl; Strasser, Gottfried & Andrews, Aaron M.
  
• Thermoelectrically Cooled Terahertz Quantum Cascade Laser, ITQW, 22-23 (2019)
  M.A. Kainz, M.P. Semtsiv, G. Tsianos, S. Kurlov, W.T. Masselink & G. Strasser
  
• Thermoelectrically Cooled Terahertz Quantum Cascade Laser. In ITQW 2019 (pp. 22–23) (2019)
  M.A. Kainz, M.P. Semtsiv, G. Tsianos, S. Kurlov, W.T. Masselink, S. Schönhuber, B. Limbacher, H. Detz, W. Schrenk, K. Unterrainer, G. Strasser & A.M. Andrews
  
• Fundamental mode emission in tapered quantum cascade lasers for high brightness. Optical Engineering, 59(08).
  Semtsiv, Mykhaylo P. & Masselink, W. Ted
  
• Quantum cascade lasers. Mid-infrared Optoelectronics, 131-179. Elsevier.
  Matsuoka, Yohei; Semtsiv, Mykhaylo P. & Masselink, W. Ted
  
• Strain-compensated Quantum Cascade Lasers, Humboldt-Universität zu Berlin, Habilitation Thesis (2020)
  M. Semtsiv
  
• Thermal Load Analysis in High-Brightness Quantum- Cascade Lasers, invited talk at “Endless-Island 1st Photonics Workshop”, Tortoli, 23.-24 June 2022
  M.P. Semtsiv, I. La Penna & W.T. Masselink