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Universität zu Köln
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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

I. Physikalisches Institut

Sonderforschungsbereich 494

Teilprojekt D4

Thema der Forschungsarbeiten im Teilprojekt D4 sind die physikalischen Grundlagen, die Höchstfrequenztechnik und die Mikrostrukturtechnologie zu Herstellung von supraleitenden Detektoren und Heterodynmischern, die für die SOFIA-Instrumentierung im Terahertzbereich unerlässlich sind.

Die drei wesentlichen Entwicklungsgebiete des Begutachtungszeitraums waren die Entwicklung der Hot-Electron-Bolometer (HEB) als Heterodynmischer, die Weiterentwicklung der Supraleiter-Isolator-Supraleiter (SIS)-Mischer in Richtung Terahertz-Einsatz mit dem neuen Elektrodenmaterial Niobtitannitrid sowie die Entwicklung von Terahertz-Hohlleitermischern mit Methoden der Mikromechanik. Darin eingeschlossen ist die Entwicklung zur Fabrikation von Hot-Electron-Bolometern auf Silizium-Nitrid-Membranen. Weiterhin wurde die Mess- und Mikromontageinfrastruktur erheblich erweitert. Für alle Entwicklungsgebiete gilt, dass sich starke Synergieeffekte durch unsere Beteiligung am Weltraumprojekt Herschel ergeben haben, unter anderem durch die Finanzierung einer neuen Sputteranlage und der Erweiterung der Reinräume, aber auch durch Detailuntersuchungen an den Heterodynmischern für Herschel und die intensiven Kontakte zu allen weltweit relevanten Forschergruppen. Durch diese Synergie wurde die Entwicklung neuer Detektortypen für SOFIA zum Teil erst möglich. Die folgenden Abschnitte fassen die Arbeitsergebnisse kurz zusammen und verweisen auf die entsprechenden Kapitel.