Quantentechnologie

Die am Standort Leipzig verankerte Fraunhofer-"Attract"-Nachwuchsforschergruppe „Quantum-UWBG“ forscht in enger Zusammenarbeit mit der Universität Leipzig an farbzentrenbasierten Quantentechnologien. 

In den vom IISB für Leistungs- und Kommunikationselektronik entwickelten Ultrawide-Bandgap- (UWBG) Halbleitermaterialien und UWBG-Bauelementen werden gezielt Farbzentren mittels Einzelionenimplantation realisiert und als Quantensensoren funktionalisiert. Diese atomaren Sensoren, die non-invasiv im Inneren der Bauelemente platziert werden können, ermöglichen beispielsweise die Überwachung von Strom- und Temperaturspitzen oder deutlich präzisere Bauelementcharakterisierung. Herstellungsprozesse können somit optimiert werden und in der Kombination der Quanten- und Bauelementetechnologien werden völlig neuartige Applikationen ermöglicht. 

Die verwendeten und entwickelten Methoden in den Bereichen der optischen und elektrischen Charakterisierung und Einzelionenimplantation sind sowohl entlang der UWBG-Halbleiter-Wertschöpfungskette als auch für weitere Festkörper-Quantentechnologien anwendbar. 

Kerngebiete / Leistungen: 

  • Ionenimplantation mit niedriger oder mittlerer Fluenz im keV-Energiebereich für die Erzeugung von Farbzentren und anderen Anwendungen im Bereich der Halbleiter- und Quantentechnologien 
  • Charakterisierung der Photolumineszenz einzelner Farbzentren und Ensembles mittels Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie in unterschiedlichen Materialien (z.B. Diamant, GaN, AlN) 
  • Entwicklung von Ionenimplantationsprozessen für die optimierte Herstellung von Farbzentren in unterschiedlichen Materialien 

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