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Projekt laufend

Q-SCOPE

Quantenpunkte für Spektroskopie und räumliche Bildgebung mittels Einbettung in photonische Strukturen

Thema Basistechnologien für Quantentechnologien

Fördermaßnahme Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro)

Projektlaufzeit 01.05.2026 - 30.04.2029

Projektvolumen 597390

Förderquote zu 100 % durch das BMFTR gefördert

Kolloidale Quantenpunkte
Raktim Baruah

Durch Kontrolle der Größe der Nanokristalle kann die optische Response spektral eingestellt werden.

Beschreibung

Motivation 

Hyperspektrale Bildgebung (HSl) ist eine moderne Analysemethode, die für jedes Bildpixel ein vollständiges Farbspektrum misst. Dadurch lassen sich Materialien sehr genau identifizieren etwa in der Landwirtschaft, in der Medizin oder bei der Spurensicherung. Bisher sind die Geräte dafür jedoch groß, kompliziert und wenig lichtempfindlich. Das schränkt viele Anwendungen ein, insbesondere wenn empfindliche Proben nicht stark beleuchtet werden dürfen. Das wissenschaftliche Vorprojekt QSCOPE setzt hier an und schafft neue wissenschaftliche Grundlagen für zukünftige photonik- und quantentechnologische Anwendungen.

Ziele und Vorgehen

Um dieses Ziel zu erreichen werden kolloidale Quantenpunkte (winzige Halbleiterkristalle mit farbselektiver Absorption) in photonische 3D-Mikrostrukturen integriert, die per Laserdruck erzeugt werden. Quantenpunkte unterschiedlicher Größe werden übereinandergestapelt und seitlich zu Pixeln angeordnet. So entsteht ein Sensorelement, das verschiedene Wellenlängen selektiv absorbiert - ohne große optische Bauteile. Parallel untersucht das Projekt, wie diese Quantenpunkte elektrisch ausgelesen werden können.

Innovation und Perspektiven

Der Ansatz ermöglicht kleinere, schnellere und lichtempfindlichere HSI-Systeme ohne kryogene Kühlung, die in mobilen Geräten oder medizinischen Instrumenten eingesetzt werden können. Anwendungen reichen von präziser Analyse landwirtschaftlicher Produkte über effizienteres Recycling bis hin zu neuen medizinischen Einsatzgebieten.

Koordinierender Projektpartner

JProf. Dr. Christina Jörg

E-Mail: cjoerg@rptu.de

Projektpartner
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