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Erfolgreicher Abschluss eines BMBF-Verbundprojektes zur Erforschung organischer Festkörperlaser

30.12.2005

Das Ziel dieses Verbundvorhabens war die Erforschung und erstmalige Demonstration von organischen Dünnschichtlaserdioden. Dazu sollten grundlegende Untersuchungen neuartiger kohärent emittierender Strahlquellen auf Kunststoffbasis durchgeführt werden. Die Verwendung von organischen Materialien für die Herstellung von Dünnschichtlaserdioden bietet zwei wesentliche Vorteile: Der erste ist die Durchstimmbarkeit der Emmissionswellenlänge über den gesamten sichtbaren Spektralbereich. Der zweite Vorteil liegt darin, dass die verwendeten Technologien es ermöglichen, große Flächen und flexible Substrate kostengünstig zu beschichten. Die in dem Verbundvorhaben zusammengeführten Arbeitsgruppen aus der Chemie, der Physik und der Elektrotechnik untersuchten alle Teilaspekte auf dem Weg zur organischen Dünnschichtlaserdiode. Dazu gehören die Synthese und Charakterisierung der organischen Materialien und die Entwicklung des Designs für das eigentliche Bauteil. In der PTB wurden die Resonatorstrukturen für Distributed Feedback-Laser (DFB-Laser) gefertigt. Dazu wurden Gitter durch Elektronenstrahllithographie und Trockenätzverfahren in SiO2-Schichten übertragen. Die Gitterparameter weisen Perioden zwischen 100 nm und 480 nm in Abstufungen von 5 nm bzw. 10 nm auf. An der TU-Braunschweig konnte mit einem in der PTB gefertigten Resonator erstmals die volle Funktion eines optisch gepumpten organischen Lasers, der im ultravioletten Spektralbereich emittiert, demonstriert werden. Die Wellenlänge der Laser kann über etwa 18 nm zwischen 377,7 nm und 395 nm abgestimmt werden. Nach Abschluss des Verbundprojektes werden die Arbeiten für zwei weitere Jahre durch das BMBF gefördert.


Bild 1: REM Aufnahme einer in SiO2 geätzten Gitterstruktur (Periode 120 nm).