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Quantenmaterialien

2D Materialien

Seit der Herstellung einer freistehenden Graphenlage, also der Exfolierung einer einzelnen Schicht Kohlenstoffatome, untersuchen viele Forschende Graphen und weitere 2D-Materialien, die nur wenige Atomlagen dünn sind. Diese könnten es erlauben, eine neue Generation von Technologien zu entwickeln. Gegenstand der Forschung sind dabei die Herstellung und Untersuchung der Eigenschaften und Haltbarkeit der Materialen. Der Fokus unserer Arbeitsgruppe liegt vor allem auf halbleitenden 2D-Materialien. Wir wachsen III-VI-Materialien wie zB. GaS oder GaSe mittels metallorganischer chemischer Gasphasenabscheidung (MOCVD) in modernen Reaktorsystemen und charakterisieren deren optoelektronische Eigenschaften. Außerdem setzen wir unsere leistungsstarken Elektronenmikroskope für hochauflösende Bildgebung und Spektroskopie ein, um den Einfluss von Strukturdefekten auf die Materialeigenschaften zu untersuchen.

Nano-Strukturierte Halbleiter

Optische Datenübertragung mittels moderner Glasfasertechnik hat heutzutage in vielen Bereichen die Datenübertragung über elektrische Signale abgelöst. Sie zeichnet sich durch höhere Datenraten sowie niedrigeren Energieverbrauch aus. Diese Vorteile können allerdings nicht nur im großen Maßstab Anwendung finden, sondern auch integriert auf kleinen Silizium-Chips. Für eine hohe Energieeffizienz ist dabei Licht einer Wellenlänge im nahen infraroten Bereich von 1300 nm optimal. Dafür forschen wir in unserer Arbeitsgruppe an der Herstellung von Lasern mit Strukturgrößen im Nanometerbereich, den sogenannten Nanoridge Lasern, unter der Verwendung von Halbleiter-Materialien, die in diesem Wellenlängenbereich Licht emittieren können. Unser Fokus liegt dabei auf dem direkten Wachstum dieser Laser-Strukturen mittels Metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE vom engl. metal organic vapor phase epitaxy), einer Methode, mit der komplexe kristalline dünne Schichten hergestellt werden können.