Einzel-Photonenemitter auf der Basis von CdSe/ZnSe Einzel-Quantenpunkt-Leuchtdioden bei Raumtemperatur

• Applicants: Professor Dr. Gerd Bacher; Professor Dr. Detlef Hommel
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2005 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5447590

Im Projekt soll eine elektrisch gepumpte Einzel-Photonenquelle auf Halbleiterbasis realisiert und deren charakteristische Eigenschaften bis in den Raumtemperaturbereich studiert werden. Als optisch aktives Material werden selbstorganisierte CdSe Quantenpunkte (engl. Quantum Dots, QDs) in einer Zn(Mg)SSe Matrix eingesetzt. Der Antrag baut auf den erfolgreichen Vorarbeiten der Evaluationsphase auf. Hierbei wurden zwei Meilensteine erreicht: (i) Intensive Raumtemperaturemission eines Einzel- Quantenpunktes nach optischer Anregung (ü) Elektrolumineszenz (EL) eines Einzel- Quantenpunktes bei tiefen Temperaturen. Der Schwerpunkt der nun beantragten Projektphase liegt daher auf dem Erreichen eines effizienten elektrischen Betriebes der Einzelphotonquelle bei Raumtemperatur. Dieses soll erreicht werden durch eine Verfeinerung des Designs auf Seiten der Epitaxie (u.a. Reduktion der Quantenpunktdichte, Erhöhung des Einschlusspotentials, Einbindung eines Bragg- Spiegels zur besseren Lichtauskopplung) und der Prozessierung (z.B. Optimierung der ohm'schen Kontakte, Strompfadbegrenzung, Reduktion der RC-Zeitkonstante durch Top- Kontaktierung). Begleitend sollen systematische Untersuchungen zum Mechanismus der Raumtemperatur-Emission (z.B. Rolle von Multi-Exzitonen) insbesondere mit Hinblick auf Unterdrückung von Mehr-Photonenemission durchgeführt werden.

• DFG Programme: Research Grants