THz Technologie

Eine Welle mit der Frequenz von einem Terahertz hat im freien Raum eine Wellenlänge von ca. 300 Mikrometern. Demnach sind die Geometrien der erforderlichen Strukturen zur Arbeit in diesem Frequenzbereich in dieser Größenordnung - meist sogar noch weit darunter. Zur Herstellung solcher Proben, wird deshalb eine Technologie benötigt, die es ermöglicht präzise partikelfreie und hoch aufgelöste Strukturen zu fertigen.

Hierzu steht in unserer Arbeitsgruppe ein Reinraum der Klasse ISO 5 zur Verfügung, der unter anderem folgende technologischen Möglichkeiten bietet:

  • Strukturierung (optische Lithographie, Elektronen- und Ionenstrahllithographie)

  • Beschichtungsverfahren (Sputteranlage, Aufdampfanlage)

  • Chemische Analyse und Reinigung

  • Strukturelle Analyse (Profilometer, EDX)

  • Mikroskopie (optische Mikroskope, STM, SEM, AFM)

TUGRACO Projekt

Im Rahmen des TUGRACO (Towards Ubiquitous GRAphene based RF COmmunications) Projektes werden mit diesen Technologien sowohl metallische, als auch graphen-basierte Antennen hergestellt. Da die Größe metallischer Antennen an die Resonanzfrequenz gebunden ist, sind diese zu groß um in elektrischen Schaltkreisen eingebunden zu werden. Graphen ist ein zweidimensionales Material, bestehend aus Kohlenstoffatomen, mit herausragenden Eigenschaften. Seine besondere Dispersionsrelation erlaubt es Antennen zu realisieren, deren Größe um bis zu zwei Größenordnungen geringer ist, im Vergleich zu metallischen Antennen, bei gleicher Resonanzfrequenz. Diese Miniaturisierung ist sehr bedeutsam für die ICT (Information and Communication Technology). Durch Integration dieser Antennen in Prozessen mit über 100 oder 1000 Kernen, kann zum Beispiel eine effiziente Intrachip Kommunikation realisiert werden, die durch herkömmliche elektrische Methoden nicht möglich ist.