Rot emittierende InP/GaInP Quantenpunktlaser

In dieser Arbeit werden die weltweit ersten InP/GaInP Quantenpunktlaser vorgestellt. Die elektronische Struktur und Sättigungseffekte in diesen sichtbar emittierenden, selbstorganisierten Quantenpunkten (QP) wird mit Photolumineszenz- und optischer Verstärkungsspektroskopie analysiert. Laser mit geringer QP-Flächendichte zeigen eine starke sättigungsbedingte Blauverschiebung der Emissionsenergie mit abnehmender Resonatorlänge und/oder zunehmender Temperatur. Die temperaturabhängige Schwelle und Quantenausbeute wird mit einem Ratenmodell beschrieben. Bei T<200K ist die thermische Emission der Ladungsträger in die Benetzungsschicht der wichtigste Verlustkanal. Nahe Raumtemperatur (RT) dominieren der Elektronenleckstrom und die thermische Emission der Ladungsträger in die GaInP-Barriere. Die ermittelten Aktivierungsenergien entsprechen jeweils dem halben Einschlußpotential, erklärbar durch Paaremission der Ladungsträger aus den im Mittel neutralen QP. Gegenüber vergleichbaren Quantenfilmlasern dominieren QP-Laser bei geringen optischen Verlusten, wobei mangelnder Ladungsträgereinschluß vergleichsweise niedrige charakteristische Temperaturen nahe RT zur Folge hat. Mit einer parasitätsfreien Methode wird die Dynamik der Laser über Relaxationsoszillationen untersucht. Entgegen theoretischer Erwartungen zeigt die differentielle Verstärkung nahe RT ähnliche Werte wie bei den Quantenfilmlasern. Die Ursache dafür ist wiederum mangelnder Ladungsträgereinschluß. Die maximale Modulationsbandbreite liegt bei 9GHz. Ansätze zur Optimierung der QP-Laser werden diskutiert.