Numerische Berechnung der elektronischen ... - SAM - ETH Zürich
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14 KAPITEL 1. DER HALBLEITERLASER<br />
Abbildung 1.8: Der Schwellstrom ist gegenüber <strong>der</strong> Temperatur für drei Laserstrukturen<br />
dargestellt [19].<br />
Abbildung 1.9: In <strong>der</strong> Quantum-Well-Ebene können sich die Ladungsträger frei<br />
bewegen. Senkrecht zu ihr sind sie gebunden.<br />
Dispersion in parabolischer Näherung angegeben.<br />
E = E 0 ± ¯h2<br />
2m ∗ k2 ‖ (1.5)<br />
Diese dünnen Heterostrukturen werden als quantum well (QW) und die Laser als<br />
Quantum-Well-Laser bezeichnet. Vorteil <strong>der</strong> QW-Halbleiterlaser ist die weitere Senkung<br />
<strong>der</strong> Schwellstromdichte um einen Faktor von 2 bis 3 gegenüber konventionellen<br />
Doppel-Heterostruktur-Lasern. Die Temperaturabhängigkeit des Schwellstromes ist<br />
wesentlich schwächer. Dies und ihre hohe Zuverlässigkeit und hohe, geschätzte Lebensdauer<br />
von > 10 5 h haben den QW-Laser zur bevorzugten Laserdiode gemacht.<br />
Dingle et al [6] berechnete erstmals die diskreten Zustände in einer 140 Å bzw.<br />
210 Å dicken GaAs-Schicht in einem Al 0,2 Ga 0,8 As-Substrat anhand <strong>der</strong> gemessenen<br />
Übergangsenergien des Absorptionsspektrums. Zur <strong>Berechnung</strong> benutzten sie das<br />
simple ”<br />
particle in a box“-Modell. Mit dem Envelopenfunktionsformalismus (siehe
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