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Halbleiter Mikro‐ bzw. Nanokavitäten, in denen Lichtquanten auf engstem Raum optisch eingesperrt
werden, erlauben einzigartige quanten‐elektrodynamische (QED) Effekte (Purcell‐Effekt, starke Kopplung). Insbesondere Gallium‐Nitrid‐(GaN)‐basierte Einzel‐Quantenpunkte als Einzel‐Photonen‐Emitter im tiefen Ultraviolett, die imZentrum einer Nano‐Kavität optimal platziertsind, sind ideale Model‐systeme sowohl zur Untersuchung der Kavitäts‐QED als auch als praktische Einzel‐Photonen‐Quellen (QuBits) für die Quantenkommunikation. Die extrem kurze Wellenlänge ermöglich einerseits Einzel‐Photonen‐Emission auch bei nicht‐kryogenischen Temperaturen – erfordert aber andererseits eine optimierte Strukturierung im Nanometerbereich. Selbstorganisiert epitaktisch gewachsene GaN
Quantenpunkte in einer AlGaN‐Kavität auf einem epitaktischen Basis‐DBR‐Spiegel (distributed Bragg reflector) mit > 99 % Reflektivität bilden eine perfekte Ausgangbasis als Einzel‐Photonen‐Quel-len – sind aber sowohl in Größe als auch in Position statistisch verteilt. Ziel ist es, mittels Nanometer‐orts-aufgelöster Lumineszenzmikroskopie geeignete Quantenpunkte zu finden, die in Resonanz mit der Kavität und den DBR‐Spiegeln sind. Mittels FIB (focussed ion beam etching) wird dann exakt um diesen Einzel‐Quantenpunkt eine Nanokavität geätzt (z.B. 4500 nm hoch und 385 – 405 nm Durch-messer). Die Reflektivität des oberen, dielektrischen DBR‐Spiegel wird so gewählt, dass noch keine starke Licht‐Materie‐Kopplung, wohl aber ein deutlicher Purcell‐Effekt auftritt. Das Quantenlicht der so hergestellten UV Einzel‐Photonen‐Quellen wird umfassend charakterisiert.