Photonik

Das IHT beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Entwicklung von aktiven elektrooptischen Bauelementen basierend auf dem SiGeSn-Materialsystem. Hauptschwerpunkt dabei ist die Integration aller Bauelemente auf Si oder SOI Substraten für den Aufbau kompletter photonischer integrierter Schaltkreise. Mit der IHT Bauelementtechnologie konnten bereits Ge- und GeSn-Photodioden für den NIR Bereich mit Grenzfrequenzen deutlich größer als 65 GHz demonstriert werden. Mit diesen Bauelementen lassen sich auch Absorptionsmodulatoren verwirklichen, die auf dem Franz-Keldysh-Effekt beruhen. Momentan liegt der Hauptschwerpunkt der Forschung auf einer integrierten Lichtquelle aus Materialien der IV. Hauptgruppe. Am IHT konnte bereits ein elektrisch gepumpter Ge-Laser auf Si demonstriert werden. Zur weiteren Erhöhung der Effizienz der Lichtquelle wurde das Konzept des Zeneremitters entwickelt und dessen Funktionalität nachgewiesen.

Neben den photonische Übertragungsstrecken werden auch plasmonisch unterstützte Übertragungsstrecken, die sog. Oberflächen-Plasmon-Polaritonen nutzen, untersucht. Diese Übertragungsstrecken besitzen prinzipiell Sub-100-nm-Dimensionen und stellen daher eine mögliche Zwischenstufe zwischen einer photonischen und einer metallischen Verbindungsebene dar. Das IHT erforscht auch die Integration metallischer Nanoantennen und damit die Funktionalisierung von Teilchenplasmonen für die plasmonische Verstärkung aktiver photonischer Bauelemente wie Photodetektoren, Modulatoren und Lichtemitter.