Nano Materials

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.

• DFG-Projekt "QuCoS"
• DFG-Projekt "QD MIXSEL"
• EU-Projekt "MOICANA"

Publikationen

• S. Banyoudeh, J.P. Reithmaier, "High-density 1.55 µm InAs/InP(100) based quantum dots with reduced size inhomogeneity", J. Cryst. Growth 425, 299 (2015) (pdf-File)

• A. Maryński, G. Sęk, A. Musiał, J. Andrzejewski, J. Misiewicz, C. Gilfert, J.P. Reithmaier, A. Capua, O. Karni, D. Gready, G. Eisenstein, G. Atiya, W. D. Kaplan, S. Kölling, "Electronic structure, morphology and emission polarization of enhanced symmetry InAs quantum-dot-like structures grown on InP substrates by molecular beam epitaxy", J. Appl. Phys. 114, 094330 (2013) (pdf-Datei)

• V.I. Sichkovskyi, M. Waniszek, J.P. Reithmaier, "High-gain wavelength-stabilized 1.55 µm InAs/InP(100) based lasers with reduced number of quantum dot active layers", Appl. Phys. Lett.102, 221117 (2013) (pdf-Datei)

• A. Capua, O. Karni, G. Eisenstein, V. Sichkovskyi, V. Ivanov and J.P. Reithmaier, "Coherent control in a semiconductor optical amplifier operating at room temperature", Nature Communications 5, 5025 (2014) (pdf-Datei)

• V. Sichkovskyi, V. Ivanov, J.P. Reithmaier "High Modal Gain 1.5 µm InP based Quantum Dot Lasers: Dependence of Static Properties on the Active Layer Design", Photonics West Conf., San Francisco, USA (February 2013)

Überblicksvorträge: