Optische Resonanzen in Mikro- und Nanozylindern mit Bragg-Reflektoren

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Rheinländer
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5470540

Mikroskopische Resonatoren mit Braggmänteln, d.h. konzentrische Bragg-Reflektoren, sollen mittels plasma-unterstützter Gasphasenabscheidung (PECVD, plasma-enhanced chemical vapour deposition) hergestellt und bezüglich ihrer strukturellen und optischen Eigenschaften untersucht werden. Dabei konzentrieren sich die PECVD Aktivitäten, determiniert durch das Anwendungsgebiet, auf die Abscheidung amorpher Schichten bisher untersuchter sowie neuer Materialien und deren Einsatz in Übergittern. An scheiben-, pyramiden- und säulenförmigen Mikroresonatoren soll das Verhältnis der Zahl der axial resonanten optischen Moden zur Zahl der spontan emittierenden lateralen Moden durch ein laterales Bragg-Reflektor-Konfinement gegenüber materialhomogener Wandgestaltung erhöht werden. Anwendungen ergeben sich bei der verbesserten Steuerung des lateralen Lichteinschlusses und damit des Faktors der spontanen Emission in Mikroresonator-Lichtemittern. Der Spektralbereich der miniaturisierten Bragg-Reflektoren soll bis ins nahe UV durch Optimierung der bisher untersuchten Materialkombinationen und Erprobung weiterer Oxide (ZnO, Al2O3) ausgedehnt werden. Dazu erfolgt die Erweiterung der PECVD-Anlage für den Einsatz von metallorganischen Flüssigquellen, wie Trimethylaluminium und Diethylzink. Die Ermittlung der Depositionsparameter in Verbindung mit den erzielten optischen Daten ist Gegenstand der Untersuchungen. Für Arbeiten in anderen Projekten sollen sowohl dielektrische Schichten für Unterlagen und Passivierungsschichten als auch periodische Schichtsysteme für das optische Design hergestellt werden. Die Techniken der optischen mikroskopischen Reflexions-Spektroskopie und der mikroskopischen spektroskopischen Ellipsometrie sollen auf die Untersuchung der Braggmäntel und auf solche Strukturtypen ausgerichtet werden, die Gegenstand anderer Projekte der Forschergruppe sind, um sowohl einen Beitrag zur Darstellungsoptimierung innerhalb dieser Projekte als auch zur Modifizierung der mechanischen und optischen Eigenschaften dieser Strukturen zu leisten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 522: Architektur von nano- und mikrodimensionalen Strukturelementen
• Beteiligte Personen: Dr. Volker Gottschalch; Professor Dr. Marius Grundmann