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Göttingen Neue Harmonien in der Optoelektronik
Campus Göttingen Neue Harmonien in der Optoelektronik
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12:10 21.07.2017
Quelle: r
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Göttingen

Ihre Ergebnisse könnten zur Entwicklung von neuartigen Bausteinen für optoelektronische Elemente zur kohärenten Erzeugung und Kontrolle von Licht im ultravioletten Wellenlängenbereich führen.

Das Forschungsgebiet der Optoelektronik untersucht die Manipulation von Lichtfeldern durch elektrische Felder in Kristallen, beispielsweise Silizium. Dadurch ist es unter anderem möglich, extrem kompakte, schnell schaltbare Lichtquellen auf Mikrochips herzustellen. Lichtwellen auf Mikrochips transportieren sehr schnell Informationen oder Energie auf winzigen Längenskalen. Auf dieser Basis lassen sich wiederum Halbleiterelemente für Anwendungen in der Grundlagenforschung oder Computertechnologie entwickeln.

Die Wissenschaftler erzeugten in ihrer Studie sogenannte „Hohe Harmonische“ (englisch High Harmonic Generation) in Halbleiterkristallen. Dabei werden ultrakurze, sehr intensive infrarote Laserimpulse in Licht kürzerer Wellenlängen umgewandelt, woraufhin sich auch die Farbe des Lichts verändert. Dieser Effekt wurde bereits vor rund 30 Jahren in Gasen beobachtet, jedoch erst vor einigen Jahren auch in Festkörpern nachgewiesen. „Der Transfer der Hohen Harmonischen Technologie beispielsweise in Halbleitern wie Silizium ermöglicht ganz neue Wege, die erzeugte laserartige Strahlung aktiv zu kontrollieren“, erläutert der Leiter der Göttinger Forschergruppe Prof. Claus Ropers.

„Aufgrund unserer Studie lassen sich neue optoelektronische Elemente herstellen, die es uns erlauben, das erzeugte Licht direkt auf einem Mikrochip zu fokussieren oder anderweitig zu manipulieren“, erklärt Erstautor Dr. Murat Sivis von der Universität Göttingen. „Zusätzlich zur Demonstration der neuen Technologie deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die erzeugte kohärente Strahlung in der Erforschung von ultraschnellen Prozessen in Halbleiterschaltkreisen für Materialstudien oder zur Inspektion in der Halbleiterfertigung Verwendung finden könnte.“  r