Erforscht werden neuartige aktive und passive photonische Bauelemente auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC).  Durch die große Bandlücke, nichtlineare optische Effekte sowie optisch aktive Defekte (Farbzentren) bietet SiC signifikante Vorteile, gegenüber Silizium, sowohl für die aktive und passive Photonik als auch die Quantenphotonik.

Im Bereich der aktiven photonischen Bauelemente wird die große Bandlücke von 3,2 eV des Polytyps 4H-SiC genutzt, um integrierte UV-Photodetektoren zu realisieren. Diese können als deutlich kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen UV-Photodioden eingesetzt werden. Zudem werden Materialien und Bauelemente zur integrierten Lichtemission und -Detektion erforscht.

Die passive Photonik umfasst unter anderem die Entwicklung von Wellenleitern, Strahlteilern und Ring-Resonatoren auf Basis der SiC-on-Insulator-Plattform (SiCOI). Zentraler Schwerpunkt ist die integrierte Führung, Manipulation und Filterung von Licht für Farbzentrenten-basierte Quantentechnologien (Quantensensorik, -kommunikation und -computing).

Aktuelle Forschungsthemen

• Entwicklung, Design und Modellierung vertikaler 4H-SiC-pin-Fotodioden für hochempfindliche UV-C und VUV-Photonendetektion (Promotionsvorhaben in Kooperation mit Fraunhofer IISB)
• Silicon Carbide Qubits Towards a Fab-Ready Technology (Fabian Magerl)
• Integrierte Fotodetektorkonzepte für Farbzentren-basierte Quantenelektronik (Robert Kammel)
• Entwicklung einer SiC-APD zur Detektion von UVC-Strahlung (Promotionsvorhaben in Kooperation mit Fraunhofer IISB)

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