Reactive ion etching

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423610064

Mit den beantragten Geräten sollen Nanostrukturen für Quantenoptik-Anwendungen hergestellt werden. Die Gruppe um Prof. Fei Ding hat in den letzten Jahren gezeigt, dass Halbleiter-Quantenpunkte eine hervorragende Quelle verschränkter Photonenpaare sind. Als nächster Schritt hin zu skalierbaren und kompetitiven Photonenquellen werden diese in Nanostrukturen eingebettet. Durch die Herstellung optischer Mikrokavitäten (z.B. zirkulares Bragg-Gitter) soll die Qualität der emittierten Photonen signifikant gesteigert werden. Mittels photonischer Kristalle wird die effiziente Photonen-Einkopplung in Lichtwellenleiter untersucht. Des Weiteren sollen Quantenpunkte in photonische Wellenleiter-Netzwerke integriert werden, um z.B. Multiphoton-Verschränkung mit nur einem Mikrochip zu realisieren. In Kombination mit mikrostrukturierten piezoelektrischen Materialien können die Eigenschaften der emittierten Photonen deterministisch eingestellt werden. Alle genannten Anwendungen benötigen hochpräzise Strukturen im Nanometerbereich (Strukturgrößen bis unter 50nm), für welche Photolithografie und nasschemische Ätzprozesse nicht ausreichen. Aus diesem Grund wird zum einen eine Elektronen-Lithografieanlage beantragt, die Lack-Nanostrukturen erzeugen soll. Eine Trockenätz-Anlage (RIE- Reaktives Ionenätzen) soll die Strukturen auf das das Halbleitermaterial übertragen. Das genaue Einstellen der RIE-Prozessparameter ermöglicht eine präzise Kontrolle der geätzten Nanostruktur (Tiefe, Anisotropie, Oberflächenrauheit), was die Qualität der emittierten Photonen sicherstellt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Reactive ion etching
• Gerätegruppe: 5180 Elektronen- und Ionenstrahl-Quellen und -Bearbeitungsgeräte
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leiter: Professor Dr. Fei Ding