Summary: A6 ,,Orientation-patterned" Galliumnitrid-Wellenleiter auf periodisch gepoltem Lithium-
niobat (PPLN) (K. Lischka, W. Sohler)
A6.1 Fragestellung und Ziele des Projekts, Verknüpfung mit anderen Teilprojekten und
mit der übergeordneten Forschungsidee
Gallium Nitrid (GaN) besitzt wegen seiner hexagonalen Kristallstruktur optisch nichtlineare Koeffi-
zienten, die mit jenen von Lithiumniobat (LN) vergleichbar sind. Es hat eine große Energieband-
lücke von 3.5 eV und ist daher ein hervorragender Kandidat für optisch nichtlineare Frequenzkon-
version im gesamten sichtbaren Spektralbereich. Es ist zu erwarten, dass dies mit wesentlich
grösseren Leistungsdichten möglich sein wird als mit LN, das durch photorefraktive Effekte
begrenzt wird. Voraussetzung ist allerdings, dass periodisch orientiert gewachsene GaN-Schichten
als Wellenleiter zur Verfügung stehen, um quasi-phasenangepasste, nichtlinear optische
Wechselwirkungen mit maximalem Wirkungsgrad zu erlauben.
Ziel dieses Projektes ist deshalb die Entwicklung von ,,orientation-patterned" (OP) GaN
Wellenleitern, hergestellt auf periodisch gepoltem Lithiumniobat (PPLN), welches eine
ausgezeichnete Gitteranpassung für die Molekularstrahlepitaxie (MBE) bietet. Die jeweilige
Orientierung der ferroelektrischen Domänen des Substrates bestimmt die Orientierung der
aufgewachsenen GaN Schichten. Der Prozess erfolgt auf PPLN­Wafern mit glatter Oberfläche.
Dies stellt einen wesentlichen Vorteil dar gegenüber der Herstellung von OP-GaN Wellenleitern auf
Substraten mit strukturierten Oberflächen [1]. Eine anschließende Strukturierung der planaren
Wellenleiter zu Streifen-wellenleiter ermöglicht ihre Integration mit weiteren optoelektronischen und

Source: As, Donat Josef - Department Physik, Universität Paderborn

Collections: Materials Science; Physics