Mittwoch, 08 Februar 2023 10:59

Silicium-Nanosäulen für die Quantenkommunikation

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Prüfung von Silicium-Nanosäulen auf einem Chip (©Copyright: HZDR / Juan Baratec)

Einzelne Lichtpakete, auch Lichtquanten oder Photonen genannt, könnten Daten zukünftig kodiert und praktisch abhörsicher übertragen. Dafür sind neue Photonenquellen nötig, die auf Abruf kontrolliert einzelne Lichtquanten aussenden. Ein Team unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hat am Beispiel von Silicium-Nanosäulen erstmals eine dafür geeignete Fertigungstechnik präsentiert: eine nasschemische Ätztechnik, gefolgt von Ionenbeschuss.

Bei diesem metallunterstützten chemischen Ätzen (MacEtch; metal-assisted-chemical etching) treten im Unterschied zu konventionellen Verfahren keine Strahlungsschäden durch die hochreaktiven Ionen auf, mit denen photonische Strukturen aus dem Silicium herausgearbeitet werden. Die fertigen Nanosäulen werden anschließend mit Kohlenstoffionen beschossen und so Photonenquellen in den Säulen erzeugt. Mit der neuen Ätztechnik lassen sich auch Größe, Abstand und Flächendichte der Nanosäulen präzise steuern.

DOI: 10.1063/5.0094715