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Laserdioden
 

Halbleiter-Laserdioden mit hoher Ausgangsleistung zeichnen sich durch einen hohen elektrischen-optischen Konversionswirkunsgrad aus. Anwendungen derartiger Bauelemente liegen in der Materialbearbeitung, dem optischen Pumpen von Festkörper- und Faserlasern, der optischen Datenspeicherung, der optischen Kommunikation zwischen Satelliten, der Freiraum-Datenübertragung bei hoher Datenrate sowie der Biomedizintechnik. Zwei wesentliche Problembereiche müssen jedoch angegangen werden, um den Hochleistungs-Laserdioden zur breiten Markteinführung zu verhelfen.

Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Bauelemente sind in erster Linie durch strahlungsinduzierte Beschädigungen an den Resonatorspiegeln begrenzt. In der Abteilung Optoelektronik der Universität Ulm werden neuartige Spiegelschichten untersucht, welche mittels Inonenstrahl-Sputterdeposition auf die Spiegelfacetten aufgebracht werden. Korrosionsfestigkeit, Haftung, optische Transparenz und die elektrischen Eigenschaften des Halbleiter-Dielektrikum-Übergangs stehen hierbei im Vordergrund des Forschungsinteresses. Die Schichten werden darüber hinaus durch Lebensdauermessungen am fertigen Bauelement charakterisiert.

Ein zweiter materialtechnologischer Forschungsschwerpunkt ist die Montage von Hochleistungs-Laserdioden. Die Kosten für die Montagetechnik bestimmen in hohem Maße den Preis des fertigen Bauelementes und entscheiden somit, ob es ökonomisch sinnvoll ist, Halbleiter-Laserdioden mit hoher Ausgangsleistung als Schlüsselkomponente in Systemen einzusetzen. Bei der Lasermontage ist der thermische Widerstand sowie die Übereinstimmung des Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten von Bauelement, Lot und Wärmesenke von entscheidender Bedeutung. Neue Materialien wie beispielsweise Siliziumkarbid anstelle einer Wärmesenke aus Diamant werden zur Zeit intensiv untersucht.

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