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SFB 787:  Halbleiter - Nanophotonik: Materialien, Modelle, Bauelemente

Fachliche Zuordnung Physik
Informatik, System- und Elektrotechnik
Mathematik
Förderung Förderung von 2008 bis 2019
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 43659573
 
Der Sonderforschungsbereich (SFB) "Halbleiter Nanophotonik: Materialien, Modelle, Bau-elemente" kombiniert drei sich ergänzende Forschungsbereiche, die auf die Entwicklung neuartiger photonischer Bauelementen abzielen. Das einzigartige Zusammenspiel zwischen Wachstum und Charakterisierung von Halbleiternanostrukturen in Kombination mit der Modellierung der elektronischen Eigenschaften stellt das zentrale Element des Projektbereichs A dar, welches auf den für die Optoelektronik wichtigsten Halbleitermaterialsystemen Gruppe III-Arsenide und III-Nitride aufbaut. Projektbereich B umfasst die theoretische Beschreibung von fundamentalen optischen Prozessen in Nanomaterialien und darauf basierend die Simulation nanophotonischer Bauelemente. Das Design, die Prozessierung und die Charakterisierung neuartiger Emitter- und Verstärkerbauelemente für eine Vielfalt von konkreten Anwendungen steht im Zentrum des Projektbereichs C. Eine Schlüsselrolle nimmt das Graduiertenkolleg "School of Nanophotonics" (Projekt D) ein, welches den Erfahrungsaustausch für Doktoranden ermöglicht. Das Graduiertenkolleg vervollständigt den SFB mit einer breit aufgestellten Ausbildungskomponente, welche einen stark interdisziplinären Charakter aufweist. Wesentliches Ziel ist es den Start der beruflichen Karriere der Doktoranden zu fördern, wobei "Entrepreneurship" ein zentrales Thema ist. Die dritte Phase des SFB zielt darauf ab eine Vielzahl neuer nanophotonischer Bauelemente und deren Anwendungen in Quantenkommunikations-Systemen, der energieeffizienten Datenübertragung und der Chip-zu-Chip Kommunikation zu realisieren. Zugleich soll auch ein umfassendes Verständnis der zu Grunde liegenden Physik erarbeitet werden. Ein Hauptziel ist die Realisierung elektrisch betriebener Quantenkryptographie-Systeme, welche auf q-Bits und verschränkten Photonemittern beruhen, die in Informationsnetzwerke integrierbar sind. Zusätzlich wird der Raumtemperaturbetrieb von elektrisch betriebenen GaN-QP Einzelphotonemittern realisiert werden. Durch die Entwicklung extrem kleiner oberflächenemittierender Laserdioden (VCSEL) und Metallkavität-Nanolasern für Multi-Terabus Systeme sollen quantenelektrodynamische Kavitätseffekte untersucht werden bis hin zur Entwicklung einer photonischen I/O-Engine für die effiziente Chip-zu-Chip Kommunikation. Des Weiteren soll die Untersuchung von elektrisch betriebenen AlGaN-Laserdioden im fernen UV für Anwendungen im Bereich der Diagnostik, der Sensorik und dem 3D-Druck vorangetrieben werden. Die Realisierung dieser nanophotonischen Bauelemente und Anwendungen stellt eine beachtliche Herausforderung für die dritte Förderperiode des SFB dar und wir erwarten, dass auch über das Jahr 2019 hinaus diese Forschungsaktivitäten in anderen Projekten weitergeführt werden. Es ist außerdem zu erwarten, dass die Erkenntnisse und Entwicklungen im SFB die Grundlage für zahlreiche Innovationen bei Industriepartnern bilden oder in Ausgründungen münden werden..
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Technische Universität Berlin
 
 

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