THz-Mikroskopie

Die Nachwuchsgruppe THz-Mikroskopie des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) und des Instituts für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik (EMG) der TU Braunschweig wird von Dr. Benedikt Hampel geleitet. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Herstellung, Charakterisierung und Anwendung von supraleitenden Sensoren insbesondere für die Messung von hochfrequenter Strahlung bis in den THz-Bereich.

Die Sensoren, die auch als Josephson-Cantilever bezeichnet werden, bestehen aus dem Hochtemperatur-Supraleiter Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid (YBa₂Cu₃O₇) und müssen bei Messungen auf sehr tiefe Temperaturen gekühlt werden. Für die Herstellung der Josephson-Cantilever steht der Arbeitsgruppe ein Reinraum mit umfassender Ausstattung zur Herstellung und Strukturierung supraleitender Schichten zur Verfügung. Diese werden mittels gepulster Laserdeposition (PLD) hergestellt und anschließend mittels Foto- oder Elektronenstrahl-Lithografie in Kombination mit einem Trockenätzverfahren mit Ar⁺-Ionen strukturiert.

Im THz-Mikroskop können die Josephson-Cantilever durch ein präzises Positioniersystem bewegt werden, sodass dreidimensionale Messungen von hochfrequenten Strahlungsverteilungen ermöglicht werden. Hierbei können aktive Hochfrequenz-Schaltungen, wie die schnellsten Computer-Chips der Welt untersucht werden. Alternativ können passive Proben durch einen Hochfrequenz-Generator oder ein Ferninfrarot-Lasersystem bestrahlt und untersucht werden.