Entwicklung und Realisierung eines Einzelionendetektors für die deterministische Ionenimplantation

Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung des Potenzials und der technischen Umsetzungsmöglichkeiten eines Spiegelladungsdetektors für den Nachweis einzelner Ionen im freien Durchflug. Ein solcher Detektor ermöglicht die deterministische Einzelionenimplantation, d.h. die hochpräzise Platzierung einzelner, abgezählter Ionen in oberflächennahen Bereichen einer beliebigen Probe für Anwendungen in der Quantentechnologie. Zu diesem Zweck sollen geeignete Nachweiselektroniken basierend auf Silizium- bzw. GaAs-Transistoren hinsichtlich Rauschverhalten und Empfindlichkeit in einem Testaufbau untersucht und optimiert sowie parallel die Strahlführung im ionLINE-Implanter für die Spiegelladungsdetektion ausgelegt werden. Ein Spiegelladungsdetektor soll nach Optimierung in den ionLINE-Implanter integriert und dort im kryogenen Betrieb eingehend hinsichtlich Nachweiseffizienz charakterisiert werden. Anhand der gesammelten Daten soll zum Projektschluss das Potenzial der Spiegelladungsdetektion kritisch bewertet und gegebenenfalls eine konkrete technische Umsetzung eines solchen Einzelionendetektors vorgeschlagen werden.

Die Arbeiten finden in Kooperation mit der Universität Leipzig im gemeinsamen Leibniz Joint Lab "Einzelionenimplantation" statt.

Laufzeit: 2017-2020
Fördermittel: 314.477,00 Euro
Förderprogramm: Sächsische Aufbaubank (SAB) / Diese Maßnahme wird mitfinanziert durch Steuermittel auf Grundlage des von Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes
Kooperationspartner: Universität Leipzig

Kontakt:
Dr. Daniel Spemann
Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. (IOM)
Gruppenleiter Ionenquellenentwicklung und Anwendungen
Tel.: 49 (0)341 235-2681
E-Mail:  daniel.spemann(at)iom-leipzig.de