Arbeitsgruppe Mikro- und Nanotechnologie

Wissenschaftliches Profil

Die Arbeitsgruppe Mikro- und Nanotechnologie hat ihren Entwicklungsschwerpunkt in innovativen mikro- und nanotechnologischen Verfahren und Prozessen zur Realisierung hochintegrierter multilagiger Struktur- und Funktionselemente für die in der Forschungsabteilung untersuchten Sensorkonzepte, zur Erforschung von Methoden zur Herstellung plasmonischer Nanomaterialien für biophotonische Anwendungen sowie mikro- und nanooptischer Bauelemente. Technologisch gründen sich diese Aktivitäten auf eine eng verzahnte Kombination von Dünnschichttechnologie für metallische und dielektrische Materialien, Mikrosystemtechnik und Nanolithographie.

Die Gruppe besitzt eine hohe technologische Kompetenz in der Beschichtung und Strukturierung komplexer mikro- und nanoskaliger Strukturen. Die Forschungsaktivitäten reichen von der Entwicklung ultradünner Einzelphotonendetektoren hin zu freitragenden Multipixelanordnungen (Bolometerarrays) von Strahlungssensoren für den IR- und THz-Spektralbereich sowie zu miniaturisierten optischen Magnetometern und ultrasensitiven supraleitenden Quantendetektoren zur Magnetfeldmessung. Auf Basis nanolithographischer top-down-Methoden erfolgen Forschungen zu Festkörper-Quantenbits, zu extrem miniaturisierten wellenleitenden Komponenten (Photonische Kristalle, planare Wellenleiter), zu metallischen Nanostrukturen und Metamaterialien für die ultrasensitive Molekülspektroskopie (SERS, SEIRA) bis hin zu kundenspezifischen Entwicklungen für Forschungs- und Industriepartner.

Forschungsthemen

• MEMS-Bolometertechnologien für passive THz-Sensorik
• Multilagentechnologien für supraleitende Detektoren
• Einzelphotonendetektoren
• Atomlagenabscheidung von Oxiden, Nitriden und ultradünnen Schichtstapeln
• Realisierung mikrofabrizierter makroskopischer Quantenobjekte (QuBit)
• Top-down-Nanostrukturierung auf Waferlevel
• Nanooptik und Plasmonik
• Mikrooptik und optische Wellenleiter

Adressierte Anwendungsfelder

• THz-Detektion und Bildgebung
• Energieauflösende Einzelphotonendetektion im sichtbaren Spektralbereich
• Quantendetektoren zur Magnetfeldmessung
• Chipbasierte plasmonische Substrate für Raman- und oberflächenverstärkte Molekülspektroskopie (SERS, SEIRA)
• Diffraktiv optische Elemente (DOE) und abbildende Beugungsgitter für spektroskopische Systementwicklungen
• Kundenspezifische Entwicklungen für Forschungs- und Industriepartner