Sonderforschungsbereich 787 "Halbleiter-Nanophotonik“

Zu Beginn des Jahres 2008 haben der Sonderforschungsbereich 787 "Halbleiter-Nanophotonik: Materialien, Modelle, Bauelemente" und ein integriertes Graduiertenkolleg ihre Arbeit aufgenommen. Über die erste Laufzeit von vier Jahren (2008-2011) flossen von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ca. 11 Millionen Euro Drittmittel in das Netzwerk. Ende 2011 bewilligte die DFG die Förderung für weitere vier Jahre mit rund 11,3 Millionen Euro. Geplant ist eine Gesamtlaufzeit von zwölf Jahren mit einem Gesamtfördervolumen von ca. 35 Millionen Euro. Unter dem Dach des Sfb 787 forschen mehr als 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und Magdeburg an neuartigen photonischen Bauelementen, Nanomaterialien und deren mathematischen Modellen.

Zwei Teilprojekte wurden 2011 am FBH erfolgreich abgeschlossen. Im Teilprojekt A1 wurden hocheffizienter InGaN-Nanomaterialien realisiert und GaN-basierte Laserdioden hoher Brillanz im blau-grünen Spektralbereich demonstriert. Teilprojekt C5 "Halbleiterlaser hoher Brillanz" erforschte Schichtstrukturen für die nächste Generation Halbleiterlaser, die sich durch eine extrem geringe Divergenz (< 7°) und neuartige Formen der Wellenlängenstabilisierung auszeichnen.

Das Ferdinand-Braun-Institut ist mit zwei Projekten maßgeblich am Sonderforschungsbereich 787 beteiligt:

In Projekt C6 werden modengekoppelte Laserdioden im Wellenlängenbereich 1,0 - 1,3 µm untersucht. Die Arbeiten zielen auf zwei Anwendungsbereiche, die unterschiedliche Bauelemente erfordern. Das eine Anwendungsfeld ist die hochbitratige Datenübertragung bei und oberhalb von 100 Gbit/s. Hier bilden die aktuellen Forschungsergebnisse zu Laserdioden und sättigbaren Absorbern auf der Basis von Quantenpunkten die Grundlage für die Untersuchung von modengekoppelten Mehrsektionslaserdioden und deren Anwendung in D(Q)PSK Datenübertragungsexperimenten. Die Expertise in Modenkopplung wird verknüpft mit der hohen Brillanz und hohen Ausgangsleistung der Grundmode-Emission, die mit Laserdioden mit photonischer Bandlücke (Photonic Band Gap Crystal Lasers; PBCLs) erreicht werden kann. Damit sollen modengekoppelte Kurzpuls-Laser mit sehr hohen Pulsleistungen für die Materialbearbeitung, als zweites Anwendungsfeld, realisiert und untersucht werden. 

Im Teilprojekt C9 werden AlGaN-basierte Laserdioden im fernen ultravioletten Spektralbereich entwickelt. Dieses Ziel soll in drei Schritten erreicht werden: zunächst werden optisch gepumpte (In)AlGaN-Laser im UV-C-Wellenlängenbereich realisiert, danach Elektrolumineszenz und Verstärkung in ultravioletten (In)AlGaN MQW Laserheterostrukturen untersucht, und anschließend Injektion-Laserdioden im Wellenlängenbereich < 280 nm demonstriert. Die Forschungsaktivitäten in diesem Projekt sind ein Baustein des Geschäftsbereichs GaN-Optoelektronik am FBH, der in enger Kooperation mit der TU Berlin weiterentwickelt wird.

Beteiligte Partner: