Quantenmaterialien

Wir sind Vorreiter bei der Entwicklung von SiC und Diamant für Quantenanwendungen. Unsere Forschung umfasst die gesamte Wertschöpfungskette, von der Materialentwicklung über die Erstellung von Farbzentren, Design und Herstellung von Quantenbauelementen bis hin zu deren Integration in Systemdemonstratoren. Ein Schwerpunkt liegt auf der deterministischen Erzeugung hochwertiger Farbzentren mit langer Spinkohärenz im Nanometerbereich. Zur Charakterisierung der Quantensysteme stehen spezielle Charakterisierungsaufbauten zur Verfügung. Darüber hinaus nutzen wir maßgeschneiderte Simulationstools zur Unterstützung der Material- und Technologieentwicklung.

© Christian Gobert / Fraunhofer IISB
Zwei Farbzentren erzeugt durch Ionenimplantation in einer am IISB hergestellten SiC Epi-Schicht
© Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB
Nanostrukturierung von SiC & Diamant mittels FIB
© Mathias Rommel / Fraunhofer IISB
Linsenstrukturen in SiC hergestellt durch FIB

Leistungen

  • Epitaxie von isotopenreinem SiC für Quantenanwendungen
  • Erzeugung von Farbzentren in SiC und Diamant durch Ionenimplantation, E-Beam, He-FIB
  • Stabilisierung der Farbzentren durch Oberflächenkonditionierung von SiC und Diamant
  • Charakterisierung von Farbzentren durch optisches DLTS, kryogene Photolumineszenz, ODMR
  • Nanostrukturierung von SiC und Diamant mit Elektronenstrahlen und He-FIB
  • Design neuartiger Bauelementkonzepte für Quantenanwendungen
  • Quantensimulationen des Einflusses von Materialeigenschaften auf die Spinkohärenzzeit in SiC und Diamant
  • Entwicklung und Test von Systemdemonstratoren, z.B.
    • hochpräzise Magnetfeldsensoren auf Diamantbasis
    • Quantenrepeater auf SiC-Basis
    •  SiC-basiertes Quantennetzwerk
    •  diamantbasierte Quantencomputer

Kernthemen

Erkunden Sie unsere Aktivitäten in den Bereichen Kristallzüchtung, Epitaxie und Bauelementprozessierung einschließlich Charakterisierung und Modellierung

Publikationen

 

Broschüren