Dielektrische THz-Wellenleiter und MEMS für integrierte THz-Schaltungen (C12)

• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme ; Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 287022738

THz Strahlung an der Grenze zur Optik ermöglicht die Führung der Wellen in Dielektrika wie hochresistivem Silicium. Damit wird es möglich, sowohl Si-basierte mikroelektromechanische Systeme (MEMS) als auch optische THz-Wellenleiter in einem Substrat zu THz-Integrierten Schaltungen zu vereinen. In Phase 2 konnten neuartige Träger auf Basis wabenartiger Si-Membranen als „Mantelmaterial“ für dielektrische Schlitz- und Rippenwellenleiter sowie MEMS-basierte transimissive Phasenschieber als True-Time-Delay erfolgreich demonstriert werden, in der Ergänzung zu reflektiven MEMS in Fortsetzung von Phase 1. In Phase 3 werden nun komplexe Funktionalitäten als THz-integrierte Schaltung auf Si zusammengeführt, neben Phasenschiebern auch Schalter, Leistungsteiler sowie die hybride Integration von THz-Quellen. Als Demonstrator ist die Umsetzung eines transmissiven 4x4 Gruppenstrahlers mit vier integrierten Quellen angestrebt, der die Leitprojekte Ortung und Bildgebung unterstützt und durch den kompakten, MEMS-basierten Aufbau für mobile Systeme besonders geeignet ist. Der Ansatz geht weit über den Stand der Technik hinaus, weil durch die durchgängige wabenartige Trägermembran erstmals eine komplexe Integration von Komponenten bei Beibehaltung der lateralen Führung der Wellenleiter auf einem Substrat möglich ist.

• DFG-Verfahren: Transregios
• Teilprojekt zu: TRR 196: Mobile Material-Charakterisierung und -Ortung durch Elektromagnetische Abtastung
• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Martin Hoffmann