E-PhoQuant

„Heterogene Elektronik-Photonik-Integration zur Realisierung quantenoptischer Komponenten“

Ansprechpartner

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jens Müller
FG Elektroniktechnologie
Telefon: +49 3677 69 26 06

Besucheradresse:
Helmholtzplatz 2, 98693 Ilmenau
 

Förderinformation

Projektträger: TAB / Die Forschergruppe E-PhoQuant wird gefördert vom Freistaat Thüringen aus den Mitteln des Europäischen Sozialfonds.

Laufzeit:  01.01.2021 - 31.12.2022

Beteiligte Wissenschaftler

  • Prof. Dr. Jens Müller (Technische Universität Ilmenau)
  • Prof. Dr. Stefan Nolte (FSU Jena)
  • Prof. Dr. Stefan Sinzinger (Technische Universität Ilmenau)
  • Prof. Uwe Zeitner (ACP, FSU Jena)
  • Assoziiert: Dr. Erik Beckert, Dr. Fabian Steinlechner (Fraunhofer IOF, Jena), Prof. Matthias Hein (TU Ilmenau)

Industriebeirat

  • Carl Zeiss Jena GmbH
  • Schott AG in Mainz
  • VIA electronic GmbH

Inhalte und Ziele

Die Anwendung von quantenphysikalischen Phänomenen wird die Übertragung und Verarbeitung von Informationen im Hinblick auf die Datensicherheit revolutionieren. Die Forschung auf dem Gebiet der abhörsicheren Verschlüsselung mit Hilfe von Quantum Key Distribution (QKD) ist dabei wegweisend. Die notwendigen technologischen Grundlagen zur Erhöhung der Schlüsselübertragungsraten werden im Rahmen dieser Forschungsgruppe erarbeitet. Zu unseren Forschungszielen gehören die Erhöhung der Steuerfrequenzen von Photonenquellen, die Reduzierung der Übertragungsverluste quantenmechanischer Zustände und die Verbesserung der Zeitauflösung von Detektoren. Im Fokus steht dabei nicht nur deren miniaturisierte Integration als Grundlage für die Akzeptanz in z.B. mobilen Systemen. Im Rahmen der Forschung soll eine heterogene Integrationslösung zur Realisierung von kompakten quantenoptischen Komponenten und Modulen und deren Fertigung auf Wafer-Scale-Ebene entwickelt werden.

Auf Basis einer am Ilmenauer InQuoSens-Standort entwickelten Glas-Keramik-Verbundtechnologie, die als Patent angemeldet ist, soll eine System-in-Package Plattform geschaffen werden, mit der hochintegrierte kombiniert-mikroelektronische/optische Systeme realisiert werden können. Dieser Systemansatz zielt nicht nur auf die Miniaturisierung ab, sondern baut auf Waferlevel-tauglichen Strukturierungstechnologien auf, die eine Voraussetzung für einen zukünftigen Transfer in die Industrie bildet. Dazu sollen insbesondere folgende Schwerpunkte adressiert werden:

  • Technologische Realisierung optischer Oberflächenqualität und hochpräziser elektrischer Kontaktierungsstrukturen auf Glas-Keramik-Verbundsubstraten,
  • Oberflächen- und Volumenfunktionalisierung der optischen Schicht mittels plasma- und UKP-laserbasierter Bearbeitung
  • Entwurf und Integration quantenoptischer Funktionsstrukturen in Glas-Keramik-Substraten
  • Systemintegration elektronischer Komponenten.