Optoelektronik

Im Bereich der Optoelektronik entwickeln wir Photodetektoren und Halbleiterlaser schwerpunktmäßig für den infraroten Spektralbereich (Wellenlängen > 1,5 µm), aber auch für den Solar-blinden ultravioletten Spektralbereich (< 280 nm).
 

  • Unsere Laser entwickeln wir kundenspezifisch weiter – der Schwerpunkt liegt hier auf den Quantenkaskadenlasern und optisch gepumpten Halbleiterscheibenlasern für den Emissionsbereich von 2 – 11 µm.

  • Bei den Infrarot-Photodetektoren liegt unser Fokus auf Matrix- und Einzeldetektoren höchster Leistungsfähigkeit auf Basis von antimonischen Typ II-Übergittern und InGaAs. Für die Detektion äußerst schwacher optischer Signale entwickeln wir hochempfindliche Avalanche-Photodioden (APDs) mit interner Signalverstärkung. Unsere bispektralen Detektormatrizen ermöglichen das Farbsehen im Infraroten.

 

Halbleiterlaser  

 

Anwendungspotenzial:

  • für die spektroskopische Sensorik 
  • für medizinische Anwendungen
  • für Sicherheitsanwendungen

 

Quantenkaskadenlaser

Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung sind:

  • die Steigerung der Ausgangsleistung und der Leistungseffizienz
  • Erhalt der Strahlqualität
  • Optimierung der epitaktischen Halbleiterschichtstrukturen
  • effiziente Entwärmung der Bauelemente durch eine verbesserte Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)

 

Optisch gepumpte Halbleiterscheibenlaser

Auf Basis der Gruppe III-Antimonide forschen Experten am Fraunhofer IAF an der Erweiterung der Funktionalitäten der Halbleiterlaser, bspw. durch die Integration der Chips in externe Resonatoren in Form kompakter Lasermodule zur Realisierung von spektral schnell abstimmbaren Lasersystemen.

 

 

 

 

Photodetektoren  

Infrarot-Detektoren

Matrix- und Einzeldetektoren höchster Leistungsfähigkeit:

  • InAs/GaSb Typ-II Übergitter für das mittlere (MWIR, 3 – 5 µm) und langwellige (LWIR, 8 – 12 µm) Infrarot
  • InGaAs für das kurzwellige Infrarot (SWIR, < 1.7 µm)
  • AlGaN für den solar-blinden ultravioletten Bereich (<280nm)

Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit werden Bauelemente mit Heteroübergängen entwickelt, welche im Vergleich zu herkömmlichen Bauelementen mit Homoübergang deutliche Vorteile in Bezug auf Dunkelstrom und Rauschverhalten bieten.

 

Avalanche-Photodioden

Für Anwendungen, welche die Detektion äußerst schwacher optischer Signale erfordern, entwickeln wir hochempfindliche Avalanche-Photodioden (APDs) mit interner Signalverstärkung.

Dies tun wir sowohl für den solar-blinden ultravioletten Spektralbereich unterhalb 280 nm als auch im kurzwelligen Infrarot (SWIR, 0,9 – 1,7 µm), wofür wir AlGaN- bzw. InGaAs-APDs optimieren.

 

 

hermetisch gedichtete Hochleistungs-LEDs  

Die Verwendung von Leuchtkeramiken in Kombination mit neuartigen Gehäusetechnologien können das Einsatzspektrum von LEDs in heißer, feuchter oder chemisch belasteter Umgebungen deutlich erweitern.

Um die Effizienz von LED-Modulen zu erhöhen, arbeiten Forscher des Fraunhofer IAF an der Enwicklung von:

  • ƒƒkompakten Schaltwandlern für LED-Module
  • ƒƒstromsparender Regelelektronik für LED-Schaltwandler
  • ƒƒintelligenter LED-Steuerung

Dabei werden auch humane sowie Umgebungsfaktoren berücksichtigt.

Aktuelle Forschungsprojekte

Weiterführende Informationen

Wie Sie mit uns zusammenarbeiten können

Informationen zur Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IAF finden Sie unter dem folgenden Link.

Wissenschaftliche Publikationen

Unsere aktuellsten wissenschaftlichen Publikationen finden Sie unter folgendem Link:

Unser Leistungsangebot

Unser Leistungsangebot zum Bereich der »Optoelektronik« am Fraunhofer IAF finden Sie unter dem folgen den Link.