Quanten und klassische Lichtquellen in Silizium: Verunreinigungen und komplexe Defekte für die Nanophotonik

• Antragsteller: Dr. Sebastien Pezzagna
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286945677

Das Ziel des ULYSSES Projektes ist die Untersuchung neuer komplexer Punktdefektsysteme in Silizium zur Herstellung leistungsstarker Lichtquellen. Dabei beabsichtigen wir -in Analogie zu den erfolgreichen Nitrogen-Vacancy (NV) Zentren in Diamant- G-Farbzentren in Silizium für die quantenoptische Anwendungen wie Einzelphotonenquellen, Laser und LEDs nutzbar zu machen. Hierbei werden als Methode sowohl großflächige Implantationen als auch die fokussierte Einzelionenimplantation (Beispielsweise Kohlenstoffionen) in Silizium-basierten Nanostrukturen (wie flache Kanäle, SiGe-basierten Nanokristalle sowie photonischen Strukturen) genutzt. Ziel ist zum einen leistungsstarker Emitter wie LEDs und Lasers mit Hilfe sehr hohen G-Zentren Dichten, herzustellen (als klassische Lichtquellen angesichts on-chip und out-of-chip optischer Kommunikationen). Zum anderen sollen einzelnen G-Zentren für Einzelphotonenquellen in Silizium (im Hinblick auf Quantenkryptologie mit Photonen verschlüsselte Quantenbits) angefertigt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr. Marco Abbarchi; Professor Dr. Guillaume Cassabois; Professor Dr. Jan Meijer