Reinraummitarbeiter beim Einlegen eines Wafers für die Strukturierung mittels Atomlagenätzung in die Transferkammer des Abscheide-/Ätzcluster.
Beschreibung
Motivation
Bei der Realisierung von Quantentechnologien stellen Farbzentren in wide-bandgap-Materialien, deren Funktionalität bis zur Raumtemperatur sichergestellt ist, einen vielversprechenden Ansatz dar. Hier ist Siliziumkarbid (SiC) ein wichtiges Materialsystem, da es zum einen über Punktdefekte mit Quanteneigenschaften verfügt, zum anderen in den Bereichen Leistungselektronik und (Nichtlineare)-Photonik bereits etabliert ist.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Gesamtvorhabens ist es, Prozesstechnologien mit atomarer Präzision für das Materialsystem Siliziumkarbid, insbesondere das Atomlagenätzen (ALE) zu entwickeln und in den Herstellungsprozess photonischer Bauelemente zu integrieren. Bei dem geplanten Demonstrator ist die Anwendung der ALE-basierten Prozess-technologie konkret für Ringresonatoren und Wellenleitern vorgesehen. Dabei können optische Verluste durch eine verbesserte Oberflächenqualität und eine verringerte Schädigungstiefe minimiert bzw. gänzlich vermieden werden, um die Effizienz des photonischen Bauelements erheblich zu steigern. Im Rahmen des wissenschaftlichen Vorprojektes soll zunächst die Machbarkeit atomlagen-basierter Prozessierung für photonische Bauelemente mit signifikant verbesserten optischen Eigenschaften untersucht werden, um das Potential für eine industrielle Umsetzung SiC basierter PICs bewerten zu können.
Innovation und Perspektiven
Für diese Zielstellung ist das Knowhow beider Partner notwendig, da das IISB seine Expertise in Atomlagen-basierten Prozessen einbringt und das MPL bereits weitreichende Erfahrungen im Bereich des Designs und der Charakterisierung photonischer Bauelemente besitzt. Für die zu entwickelnden Prozesse wird ein TRL3 bis TRL4 erwartet. Unter Einbindung der Industrievertreter soll das Potential für eine zukünftige Kommerzialisierung von photonischen Bauelementen aus SiC bewertet werden.
