Lorch, S: Herstellung, Charakterisierung und Anwendung

In dieser Arbeit wird die Herstellung optischer Schichten mittels reaktiver Ionenstrahlsputterbeschichtung beschrieben. Die mit diesem Verfahren hergestellten dünnen Schichten haben eine hohe Qualität mit minimalster Absorption und sind daher auch bei hohen Lichtleistungsdichten und resonatorintern einsetzbar. Durch die Verwendung verschiedener Oxide (SiO2, Al2O3, Y2O3, Ta2O5 und TiO2) eröffnet sich auf Grund des großen Brechungsindexbereiches eine Vielzahl optoelektronischer Anwendungen. Für die Charakterisierung der hergestellten Schichten wird vor allem die Ellipsometrie zur Bestimmung der Schichtdicke und des Brechungsindex verwendet. Die Methode der photothermischen Ablenkung ermöglicht die Ermittlung der sehr geringen Absorptionen. Messungen der spektralen Reflexion und der Oberflächenrauigkeit sowie Ätzversuche ergänzen die Schichtuntersuchungen. Die Anwendungen der optischen Schichten werden vor allem an kantenemittierenden Halbleiterlasern untersucht. Entspiegelungs- (AR-), Verspiegelungs- (HR-) und fernfeldverändernde Beschichtungen beeinflussen dabei die optischen Eigenschaften der Laser. Die Bestimmung der Facettenreflektivität wird mit Hilfe der Messung der Schwellstromverschiebung und der Modulationsmessung nach Hakki-Paoli durchgeführt. Durch die Passivierung der beschichteten Laserfacetten erhöht sich die Zerstörungsschwelle (COMD) und die Lebensdauer. Die dielektrischen Schichten werden zudem auch an Halbleiter-Scheibenlasern, Vertikalemittern, Leuchtdioden, Detektoren sowie an Bauelementen der Sensorik und Elektronik eingesetzt, um deren großen Anwendungsbereich darzustellen.