Ein solcher Photonen-Emitter ist aus [l] bekannt.

Bei diesem aus [1] bekannten Bauelement wurde beschrieben, dass bei einer Betriebstemperatur von 50 mK einzelne Photonen mit einer Frequenz von 10 MHz emittiert werden können. Der Photonen-Emitter gemäß [l] ist ein Bauelement, welches einen mesoskopischen Doppelbarrieren-pn-Heteroübergang mit einem Quantenfilm als aktiver Schicht zum Emittieren der Photonen aufweist. Dieser Photonen-Emitter basiert auf dem Prinzip der Coulomb-Blockade für Elektronen und Löcher. Die Coulomb- Blockade verhindert, dass mehr als ein Elektron in den aktiven Quantenfilm tunneln kann. Bei dem Photonen-Emitter gemäß [1] muss die Ladungsenergie eines einzelnen Elektrons größer sein als die thermische Hintergrundenergie. Aus diesem Grund ist die Anwendbarkeit dieses bekannten Bauelements auf sehr tiefe Temperaturen im Bereich von mK beschränkt.

Weiterhin ist es aus [2] bekannt, dass ein in einem Halbleiter sich befindender Quantenpunkt in einem Resonator zur Erzeugung einzelner Photonen genutzt werden könnte.

In [3] ist experimentell nachgewiesen, dass dies auch bei nicht resonantem, optischem Pumpen des Quantenpunkts, anders ausgedrückt durch ein Anregen des Quantenpunkts durch optisches Pumpen, möglich ist.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass der exzitonische Grundzustand eines Quantenpunkts, welcher durch selbstorganisiertes Wachstum hergestellt wird, nur innerhalb der inhomogenen Linienbreite des Quantenpunktarrays

vorhergesagt werden kann. Aus diesem Grund stimmen die exzitonischen Grundzustandsenergie eines Quantenpunkts und die Energie der Resonatormode eines Resonators nur zufällig und somit nicht deterministisch vorhersagbar überein.

Aus diesem Grund sind die Photonen-Emitter aus [2] oder [3] nicht für die Massenanwendung geeignet.

In [5] und [6] ist jeweils ein vertikaler Langwellen- Laserresonator mit einem integrierten Kurzwellen-Pumplaser beschrieben. Die angeregte Emission von dem Kurzwellen-Laser bewirkt, dass sie den Langwellen-Laser aktiviert. Ein optisch transparenter Klebstoff befestigt die Laser in vertikaler Ausrichtung.

Ferner ist ein lichtemittierendes Halbleiterelement mit einem Quantenpunkt-Bereich in [7] oder in [8] offenbart.

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen Photonen-Emitter sowie eine Datenübertragungsvorrichtung mit einem Photonen-Emitter anzugeben, welcher für den Einsatz auch bei höheren Temperaturen geeignet ist.

Das Problem wird durch den Photonen-Emitter mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst.

Ein Photonen-Emitter weist einen strahlungsemittierenden ersten Resonator auf sowie einen zweiten Resonator, der mindestens einen Quantenpunkt enthält. Der zweite Resonator ist in Emissionsrichtung der von dem ersten Resonator emittierten Strahlung angeordnet derart, dass der Quantenpunkt in dem zweiten Resonator von der emittierten Strahlung energetisch angeregt werden kann. Ferner weist der Photonen-Emitter eine Steuerungseinheit auf, die mit dem zweiten Resonator gekoppelt ist und die derart eingerichtet ist, dass der exzitonische Grundzustand des Quantenpunkts in dem zweiten Resonator derart eingestellt werden kann, dass er

in Resonanz mit einer vorgegebenen Resonatormode des zweiten Resonators gebracht werden kann.

Die Einstellung erfolgt vorzugsweise unter Verwendung eines elektrischen Feldes, welches mittels der Steuerungseinheit an den zweiten Resonator und somit an den Quantenpunkt bzw. eine Mehrzahl von Quantenpunkten in dem zweiten Resonator angelegt wird.

Anschaulich basiert das Verschieben des exzitonischen Grundzustands auf dem sogenannten"Quantum Confined Stark Effect" (QCSE), der anschaulich darin besteht, dass die Grundenergie eines Quantenpunkts mittels Anlegen eines elektrischen Feldes veränderbar ist.

Anschaulich kann die Erfindung in einem Einzel-Photonen- Emitter gesehen werden, der zwei Resonatoren aufweist, wobei ein Resonator als optische Pumpe für den zweiten Resonator ausgestaltet ist. In dem zweiten Resonator vorhandene Quantenpunkte können mittels des optischen Pumpens der von dem ersten Resonator emittierten Strahlung angeregt werden, so dass einzelne Photonen von dem zweiten Resonator emittiert werden.

Wird genau ein Quantenpunkt der in dem zweiten Resonator vorhandenen Vielzahl von Quantenpunkten in Resonanz mit dem zweiten Resonator gebracht, d. h. wenn der exzitonische Grundzustand genau eines Quantenpunkts in dem zweiten Resonator derart eingestellt wird, dass er in Resonanz mit dem zweiten Resonator ist, wird pro elektrischem Anregungspuls genau ein Photon von dem Photonen-Emitter emittiert, d. h. der Photonen-Emitter stellt in diesem Fall einen insbesondere in der sicheren Datenübertragung sehr vorteilhaft einsetzbaren Einzel-Photonen-Emitter dar.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der erste Resonator ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein vertikal emittierendes Laserelement.

Ist der erste Resonator ein vertikal emittierendes Laserelement, so ergibt sich für den Photonen-Emitter ein äußerst kompakter und mit Standardprozessen sehr kostengünstig herstellbares Bauelement als Photonen-Emitter.

Die Steuerungseinheit ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung derart eingerichtet, dass der exzitonische Grundzustand des aktiven Quantenpunkts in dem zweiten Resonator mittels Anlegen eines elektrischen Feldes einstellbar ist.

Der erste Resonator und/oder der zweite Resonator können als DBR-Resonatoren (Distributed Bragg Resonator) ausgestaltet sein.

Durch diese Weiterbildung der Erfindung ist ein sehr einfacher und kompakter Photonen-Emitter angegeben.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist/sind der erste Resonator und/oder der zweite Resonator als Resonator aus Aluminium-Gallium-Arsenid hergestellt.

Der erste Resonator kann folgenden Aufbau haben : Eine erste Reflektorschicht, eine auf der ersten Reflektorschicht aufgebrachte erste Begrenzungsschicht, eine auf der ersten Begrenzungsschicht aufgebrachte aktive Schicht, eine auf der aktiven Schicht aufgebrachte zweite Begrenzungsschicht, und eine auf der zweiten Begrenzungsschicht aufgebrachte zweite Reflektorschicht.

Die erste Reflektorschicht, die erste Begrenzungsschicht, die zweite Begrenzungsschicht und die zweite Reflektorschicht können aus Aluminium-Gallium-Arsenid hergestellt sein.

Die aktive Schicht kann Gallium-Arsenid enthalten Alternativ können für die aktive Schicht ternäre Halbleiterverbindungen aus Zink-Cadmium-Selenid, Indium- Gallium-Nitrid, Indim-Gallium-Phosphid Verwendung finden.

Bei Verwendung von Zink-Cadmium-Selenid als aktiver Schicht kann Zink-Selenid oder eine quaternäre Halbleiterverbindung aus Magnesium-Zink-Schwefel-Selen, bei Indium-Gallium-Nitrid als aktiver Schicht kann Aluminum-Gallium-Nitrid, bei Indim- Gallium-Phosphid als aktiver Schicht kann ein quaternäre Halbleiterverbindung aus Aluminium-Gallium-Indium-Phosphor jeweils als Reflektorschicht verwendet werden.

Allgemein kann jede beliebige und geeignete Halbleiterstruktur verwendet werden, die einen entsprechenden für einen Photonen-Emitter geeignete Energiebandverlauf aufweist.

Es kann insbesondere jedes beliebige Halbleiterelement, vorzugsweise jede geeignete III-V-Halbleiter-Heterostruktur oder II-VI-Halbleiter-Heterostruktur verwendet werden.

Der zweite Resonator kann folgende Struktur aufweisen : Eine dritte Reflektorschicht, eine auf der dritten Reflektorschicht aufgebrachte dritte Begrenzungsschicht, eine auf der dritten Begrenzungsschicht aufgebrachte Quantenpunkt-Schicht mit mindestens einem Quantenpunkt, vorzugsweise mit mehreren Quantenpunkten, eine auf der Quantenpunkt-Schicht aufgebrachte vierte Begrenzungsschicht, und

eine auf der vierten Begrenzungsschicht aufgebrachte vierte Reflektorschicht.

Die dritte Reflektorschicht, die dritte Begrenzungsschicht, die vierte Begrenzungsschicht und die vierte Reflektorschicht können Aluminium-Gallium-Arsenid enthalten, alternativ die gleichen Materialien wie die erste Reflektorschicht, die erste Begrenzungsschicht, die zweite Begrenzungsschicht und die zweite Reflektorschicht des ersten Resonators.

Die Quantenpunkt-Schicht kann gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung Indium-Arsenid oder Indium-Gallium-Arsenid enthalten.

Alternativ kann die Quantenpunkt-Schicht Cadmium-Selenid oder Zink-Cadmium-Selenid für den Fall aufweisen, dass die Reflektorschichten und die Begrenzungsschichten des zweiten Resonators Zink-Selenid und/oder Zink-Sulfid-Selenid und/oder Zink-Magnesium-Sulfid-Selenid enthalten.

Sind die Reflektorschichten und die Begrenzungsschichten des zweiten Resonators aus Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid gefertigt, so weist die Quantenpunkt-Schicht vorzugsweise Indium-Phosphid oder Indium-Gallium-Phospid auf.

Sind die Reflektorschichten und die Begrenzungsschichten des zweiten Resonators aus Aluminium-Gallium-Nitrid gefertigt, so weist die Quantenpunkt-Schicht vorzugsweise Gallium-Nitrid oder Indium-Gallium-Nitrid auf.

Zwischen der dritten Reflektorschicht und der Quantenpunkt- Schicht und/oder zwischen der Quantenpunkt-Schicht und der vierten Reflektorschicht ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Tunnelbarrieren-Schicht vorgesehen, um ein Tunneln der Ladungsträger aus den Quantenpunkten in die Begrenzungsschichten zu verhindern.

Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird der Wirkungsgrad des Photonen-Emitters weiter erhöht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an zumindest einer Seitenwand des zweiten Resonators, vorzugsweise um den gesamten Umfang des zweiten Resonators mindestens ein optischer Seitenspiegel angebracht.

Vorzugsweise ist der gesamte Umfang des zweiten Resonators mit optischen Seitenspiegeln versehen, um den Wirkungsgrad des Photonen-Emitters weiter zu erhöhen.

Der Photonen-Emitter kann sehr vorteilhaft eingesetzt werden im Bereich der Datenkommunikation, insbesondere im Bereich der abhörsicheren Datenkommunikation, die im Bereich der weltweiten digitalen Kommunikationsnetze sehr große Bedeutung gewinnt, insbesondere im Bereich des Internets.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.

Es zeigen Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Photonen-Emitter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ; Figur 2 eine Querschnittsansicht eines Photonen-Emitters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ; Figur 3 ein Diagramm, in dem die Abstimmung der des exzitonischen Grundzustands eines Quantenpunkts in dem zweiten Resonator mit der vorgegebenen Resonatormode dargestellt ist. Des weiteren ist die Resonatormode des ersten Resonators bzgl. der energetischen Lage zum zweiten Resonator dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Photonen-Emitters 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Auf einem Substrat 101 aus Gallium-Arsenid mit einer Dicke von bis zu einem halben Millimeter, grundsätzlich einer beliebigen Dicke, ist ein erster Resonator 102 aufgebracht, dessen Struktur im Weiteren noch näher erläutert wird.

Auf dem ersten Resonator, der als vertikal emittierendes Laserelement ausgestaltet ist, ist ein zweiter Resonator 103, der ebenfalls im Weiteren näher erläutert wird, aufgebracht, derart, dass in einer durch einen Pfeil 104 symbolisierten Emissionsrichtung einzelne Photonen emittiert werden können.

Der erste Resonator 102 weist als vertikal emittierendes Laserelement eine ersten Reflektorschicht, ausgestaltet als Bragg-Reflektor der Dicke zwischen einem bis zwei jjm auf, abhängig von der Wellenlänge des von dem Laserelement zu emittierenden Lichtstrahls, allgemein mit einer Schichtdicke einer Einzelschicht des Braggreflektors von einem Viertel der Wellenlänge des zu emittierenden Lichtstrahls.

Die erste Reflektorschicht 105, ausgestaltet als DBR- Reflektorschicht, ist aus folgender Materialkombination gefertigt : Alo. lGao. gAs/AlO. 4Gao. 6As.

Auf der ersten Reflektorschicht 105 ist eine erste Begrenzungsschicht 106 aus Alo. lGao gAs der Dicke von ca. 100 nm aufgebracht. Allgemein entspricht die Summe der Dicken der Begrenzungsschichten und der aktiven Schicht einer Wellenlänge oder ein Vielfaches der Wellenlänge des emittierten Lichts.

Auf der ersten Begrenzungsschicht 106 ist eine aktive Schicht 107 der Dicke von 10 bis 20 nm, allgemein abhängig wiederum

von der Wellenlänge X des von dem ersten Resonator 102 emittierten Lichtstrahls aufgewachsen derart, dass gilt : h x v < Eg (Alo. lGao. 9As). wobei mit h die Plancksche Konstante, v die Frequenz des von dem ersten Resonator 102 emittierten Lichtstrahls, und Eg der Bandabstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband des Materials der aktiven Schicht 107, bezeichnet wird.

Auf der aktiven Schicht 107 ist eine zweite Begrenzungsschicht 108 ebenfalls der Dicke 100 nm aufgewachsen, wobei die zweite Begrenzungsschicht 108 aus dem gleichen Material gefertigt ist wie die zweite Begrenzungsschicht 106, das heißt gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel aus Alo. lGao. gAs.

Auf der zweiten Begrenzungsschicht 108 ist wiederum eine Reflektorschicht, die zweite Reflektorschicht 109, ebenfalls ausgestaltet als DBR-Reflektorschicht, aufgewachsen der Dicke 1 bis 2 zm, welche aus dem gleichen Material gefertigt ist wie die erste Reflektorschicht 105, das heißt gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus Alo. lGao. gAs/Alo. 4Gap. 6As.

Ferner ist in der ersten Reflektorschicht 105 eine erste Blende 110 eingebracht mit einer Öffnung 111 der Breite zwischen einem bis drei Rm. In der zweiten Reflektorschicht 109 ist eine zweite Blende 112 eingebracht, ebenfalls mit einer Öffnung der Breite 113 zwischen einem und drei m.

Die Blenden 110,112 dienen zur Stromeinschnürung. Die Emissionsrichtung des von dem ersten Resonator 102 emittierten Lichtstrahls ist in Fig. l durch einen weiteren Pfeil 114 symbolisiert.

Der erste Resonator 102 wird unter Verwendung üblicher Halbleiterprozessschritte gefertigt.

Auf der zweiten Reflektorschicht 109 ist ein erster elektrischer Kontakt 115 aufgebracht, an den eine Steuerungseinheit 116 angeschlossen ist zum Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 115 und einem im weiteren beschriebenen zweiten elektrischen Kontakt 117.

Auf dem ersten Resonator 102 ist ein zweiter Resonator 103 aufgewachsen, dessen Aufbau im Weiteren näher erläutert wird.

Direkt auf der zweiten Reflektorschicht 109 des ersten Resonators 102 ist eine dritte Reflektorschicht 118 des zweiten Resonators 103 aufgewachsen, wobei die dritte Reflektorschicht 118 in gleicher Weise ausgestaltet ist, das heißt aus dem gleichen Material gefertigt ist, wie die erste und die zweite Reflektorschicht 105,109 und ebenfalls ausgestaltet ist als DBR-Reflektorschicht. Dies bedeutet, dass die dritte Reflektorschicht 118 aus Alo. lGao. gAs/ Alo. 4Gao. 6As gefertigt ist.

Die Dicke der dritten Reflektorschicht beträgt ebenfalls 1 bis 2 Fm.

Auf der dritten Reflektorschicht 118 ist eine dritte Begrenzungsschicht 119 aufgewachsen aus Gallium-Arsenid (GaAs) der Dicke von ungefähr 100 nm.

Auf der dritten Begrenzungsschicht ist eine Quantenpunkt- Schicht 120 aufgewachsen mittels des sogenannten Stranski- Krastanov-Verfahrens derart, dass in der Quantenpunkt-Schicht 120 Quantenpunkte 121 gebildet werden.

Die Quantenpunkt-Schicht 120 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus InAs oder (InGa) As gefertigt, wobei die Quantenpunkt-Schicht 120 eine Dicke von ungefähr 2-7 nm aufweist.

Auf der Quantenpunkt-Schicht 120 ist eine vierte Begrenzungsschicht 122 aufgewachsen, ebenfalls aus GaAs, das heißt in entsprechender Weise wie die dritte Begrenzungsschicht 119.

Abschließend ist auf der vierten Begrenzungsschicht 122 eine vierte Reflektorschicht 123 aufgewachsen, die als DBR- Reflektorschicht ausgestaltet ist und somit ebenfalls als Bragg-Reflektor dient. Die vierte Begrenzungsschicht 122 ist ebenfalls aus Alo. lGao. gAs/Alo. 4Gao. 6As gefertigt.

Die Dicke der vierten Reflektorschicht 123 beträgt ebenfalls 1 bis 2 jim.

Auf der vierten Reflektorschicht 123 ist der zweite elektrische Kontakt 117 aufgebracht.

Die Emission von Photonen, die von den Quantenpunkten 121 emittiert werden, werden in Richtung des durch den Pfeil 104 symbolisierten Strahlprofils emittiert.

Erfindungsgemäß ergibt sich ein rundes Strahlprofil, welches sich sehr gut zur Einkopplung in einen Lichtwellenleiter eignet.

Der exzitonische Grundzustand eines jeweiligen Quantenpunkts 121 in der Quantenpunkt-Schicht 120 wird mittels der Steuerungseinrichtung 116 mit einer frei vorgebbaren Resonatormode des zweiten Resonators 103 in Resonanz gebracht.

Dies erfolgt anschaulich aufgrund des sogenannten Quantum Confined Stark Effects" (QCSE), das heißt durch Anlegen eines veränderbaren elektrischen Feldes zwischen den beiden elektrischen Kontakten des Photonen-Emitters 100, gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch Anlegen einer veränderbaren elektrischen Spannung zwischen den ersten elektrischen Kontakt 115 und den zweiten elektrischen Kontakt 117.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Reflektivität R der dritten Reflektorschicht 118 größer ist als die Reflektivität R der vierten Reflektorschicht 123.

Ferner ist zwischen den elektrischer Kontakt 115 und einem weiteren elektrischen Kontakt 124 am Substrat 101 eine weitere Steuerungseinheit 125 geschaltet, mittels der Strompulse in den ersten Resonator 102 gespeist werden. Auf diese Weise werden von dem ersten Resonator 102 Laserpulse erzeugt, welche die Quantenpunkte 121 in der Quantenpunkt- Schicht 120 des zweiten Resonators 103 anregen.

Fig. 3 zeigt das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip in einem Resonanzdiagramm 300, welches über einer Energieachse 301 die Reflektivität R 302 des ersten 102 und des zweiten Resonators 103 darstellt.

Gezeigt sind Reflexionskurven 304,303 des ersten 102 und des zweiten Resonators 103. Der Peak 306 zeigt die Energie der Lasermode des ersten Resonators während der Peak 305 die exzitonischen Grundzustandsenergie eines Quantenpunkts in der Quantenpunkt-Schicht 120 des zweiten Resonators 103 zeigt.

Fig. 2 zeigt einen Photonen-Emitter 200 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei dem Photonen-Emitter 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die mit dem Photonen-

Emitter 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung identischen Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.

Der erste Resonator 102 entspricht dem ersten Resonator 102 des Photonen-Emitters 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ; es unterscheidet sich lediglich der Aufbau des zweiten Resonators 201 des Photonen-Emitters 200 von dem zweiten Resonator 103 des Photonen-Emitters 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Im Unterschied zu dem zweiten Resonator 218 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der dritten Begrenzungsschicht 119 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine erste Tunnelbarrieren-Schicht 202 der Dicke von 10 bis 20 nm aus Aluminium-Arsenid aufgewachsen, die einen Tunneleffekt von Ladungsträgern aus den Quantenpunkten 121 der Quantenpunkt-Schicht 120 verhindert. Ebenso verhindert den Tunneleffekt eine auf der Quantenpunkt-Schicht 120 aufgebrachte zweite Tunnelbarrieren-Schicht 203, ebenfalls aus Aluminium-Arsenid der Dicke 10 bis 20 nm.

Auf der zweiten Tunnelbarrieren-Schicht 203 ist nunmehr die vierte Begrenzungsschicht 122 aufgewachsen und darauf die vierte Reflektorschicht 123.

Weiterhin ist an den Seitenwänden 204 des zweiten Resonators 201 eine Spiegelschicht 205, allgemein eine Verspiegelung aufgebracht, wodurch der Wirkungsgrad des zweiten Resonators 201 weiter erhöht wird.

Im Weiteren wird beispielhaft eine Abschätzung der benötigten Flächendichte NQ der Quantenpunkte im Photonen-Emitter angegeben, damit statistisch nur ein Quantenpunkt räumlich und spektral innerhalb der Resonatormode [-26C, 2aC] liegt.

Für die Abschätzung wird jeweils ein Gaußprofil für die spektrale Form der Mode und die spektrale Verteilung der Quantenpunkte mit den Standartabweichungen 6c und #E angenommen.

Des weiteren werden Designparameter für den Mikroresonator gemäß der Veröffentlichung [4] zugrunde gelegt.

Angenommene Parameter : 1. Durchmesser des zweiten Resonators : d = 3 m 2. Güte des zweiten Resonators : Q 5000 Linienbreite #E = 0.26 meV (bei 1.305 eV) 3. Emissionswellenlänge: # = 950 nm # E = 1.305 eV 4. Effektive Fläche der Grundmode: A = #d2/16 = 1.77 µm2 5. Halbwertsbreite der Quantenpunkt-Photolumineszenz : 50 meV 6. Linienbreite der Quantenpunkte ist schmäler als 0.26 meV (Ist für tiefe Temperaturen im InAs/GaAs System immer erfüllt (#E < 0.07 meV) Mit Hilfe der standardisierten Form der Normalverteilung lässt sich mit obigen Parametern die gesuchte Flächendichte abschätzen.

Ergebnis für obige Parameter : NQ [cm~2] Durchschnittliche Zahl der Quantenpunkte innerhalb der Resonatormode [-2#C, 2#C] 10 11 14.1 101° 1. 4 109 0.14 7 #109 1 ! Es ergibt sich somit bei einer Flächendichte von NQ = 7x109 Quantenpunkten/cm2 statistisch ein Quantenpunkt innerhalb der Resonatormode. Mit Hilfe des Quanten-Confined-Stark Effekts lässt sich dann die genaue Resonanzbedingung (exakter Überlapp) herstellen.

In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert : [1] J. Kim et al., A Single Photon-Turnstile Device, Letters to Nature, Vol. 397, S. 500-503, Februar 1999 [2] J.-M. Gerard und B. Gayral, Strong Percell Effect for InAs Quantum Boxes in a Three-Dimensional Solid-State Microcavity, IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol. 17, Nr. 11, S. 2089-2095, November 1999 [3] P. Michler et al., A Quantum Dot Single-Photon Turnstile-Device, Science, Vol. 290, S. 2282-2285, Dezember 2000 [4] J.-M. Gerard et al., Phys. Rev. Lett. 81,1110,1998 [5] DE 199 47 853 Al [6] EP 1 037 341 A2 [7] Patent Abstracts of Japan 10209572 A [8] J. A. Lott et al, InAs-InGaAs quantum dot VCSELs on GaAs substrates emitting at 1,3 Rm, Electronics Letters, Vol.

36, No. 16, S. 1384-1385, August 2000 Bezugszeichenliste 100 Photonen-Emitter 101 Substrat 102 Erster Resonator 103 Zweiter Resonator 104 Pfeil 105 Erste Resonatorschicht 106 Erste Begrenzungsschicht 107 Aktive Schicht 108 Zweite Begrenzungsschicht 109 Zweite Resonatorschicht 110 Erste Blende 111 Erste Öffnung 112 Zweite Blende 113 Zweite Öffnung 114 Pfeil 115 Erster elektrischer Kontakt 116 Steuerungseinheit 117 Zweiter elektrischer Kontakt 118 Dritte Resonatorschicht 119 Dritte Begrenzungsschicht 120 Quantenpunktschicht 121 Quantenpunkt 122 Vierte Begrenzungsschicht 123 Vierte Resonatorschicht 124 Weiterer elektrischer Kontakt 125 Weitere Steuerungseinheit 200 Photonen-Emitter 201 Zweiter Resonator 202 Erste Tunnelbarrieren-Schicht 203 Zweite Tunnelbarrieren-Schicht 204 Oberfläche zweiter Resonator 205 Spiegelschicht 300 Reflexionsdiagramm 301 Energie 302 Reflektivität 303 Reflexionskurve zweiter Resonator 304 Reflexionskurve erster Resonator 305 Energie der Lasermode erster Resonator 306 Exzitonischer Grundzustand Quantenpunkt