Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes Qinos wurde Ende 2021 eine neue Hochleistungselektronenstrahllithografie im Reinraum der Physik durch die Arbeitsgruppe von Frau Prof. Christine Silberhorn, Integrierte Quantenoptik, installiert und in Betrieb genommen. Angeliefert wurde das System aus dem nahegelegenen Dortmund, verpackt in zwei große Holzkisten, wie sie auch für eine weltweite Auslieferung eingesetzt werden. Etliche Kisten, Kartons und Paletten mit den empfindlichen Komponenten wurden vor dem Gebäude P5 angeliefert und von dort in den Reinraum im P8 Gebäude transportiert, aufgebaut und in Betrieb genommen.
Die neue Hochleistungselektronenstrahllithografie ermöglicht es, extrem feine Strukturen von wenigen Nanometern Größe auf Flächen von mehreren Quadratzentimetern zu schreiben. Diese feinen Strukturen sind notwendig, um neuartige Quantenbauelemente mit der benötigten Qualität herstellen zu können. „Die hochpräzise Lithographie ermöglicht bisher nicht umsetzbare Funktionalitäten wie schnelle elektrooptische Schalter oder hocheffiziente Photonenpaarquelle.“, freut sich Dr. Christof Eigner, der die Projektführung für die Erweiterung der Infrastruktur übernommen hat. Für Quantenanwendungen ist Dünnschicht-Lithiumniobat (LNOI) ein vielversprechender Kandidat. „LNOI bietet die Möglichkeit hocheffiziente und gleichzeitig extrem kompakte Bauelemente herzustellen. Die Strukturen sind im Bereich von wenigen hunderten Nanometern. Dies ermöglicht uns neuartige Anwendungen der Quantentechnologien zu realisieren, die bisher nicht umsetzbar waren.“, so Laura Padberg, Doktorandin und Hauptverantwortliche in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christine Silberhorn für den Betrieb der Hochleistungselektronenstrahllithografie und die Entwicklung von Quantenelementen in LNOI.
„Für das Institut für Photonische Quanten Systeme (PhoQS) und auch die Paderborner Physik ist die Anschaffung der Hochleistungselektronenstrahllithografie ein großer Schritt im Bereich der Nanostrukturierung.“, so Christof Eigner, Infrastrukturleiter des PhoQS.
Das BMBF unterstützt das Vorhaben im Rahmen des Förderprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ (Förderkennzeichen 13N15975).
