Verbundprojekt: Hochtransparente optische Komponenten für Quantenanwendungen - Akronym: Qzell; Teilvorhaben: Schichtsysteme zur elektromagnetischen Abschirmung für Quantenanwendungen

Abstract

Das Teilvorhaben beschäftigte sich mit der Erforschung und Entwicklung neuer Technologien zur elektromagnetischen Abschirmung von Quarzzellen. Für Aufbauten zum Quantencomputing und zur Quantensimulation werden Quarzzellen benötigt, in denen die atomaren Qubits im Ultra-Hochvakuum präpariert werden. Für die elektromagnetische Abschirmung der Quarzzelle sollen elektrisch-leitfähige Schichten mit gleichzeitig hoher Transmission im UV-Spektralbereich bis 310nm mit der Sputteranlage HELIOS 800 erforscht werden. Die UV-Transmission von ITO-Einzelschichten konnte signifikant erhöht werden bei gleichzeitiger Minimierung des spezifischen Widerstandes. Das Ziel des Teilvorhabens für die elektromagnetische Abschirmschicht konnte erreicht werden. Es konnte ein spezifischer Widerstand von ca. 160µΩ*cm erreicht werden, bei gleichzeitig niedriger Absorption im Spektralbereich 310 – 820nm. Für eine räumliche Auflösung am Beugungslimit werden an der Quarzzelle Mikroskop-Objektive mit einer hohen numerischer Apertur benötigt. Quarzzelle und Objektive sollen durch eine Entspiegelung basierend auf einer Beschichtung mit Nanostrukturen eine deutlich verbesserte Funktionalität erreichen. Im Rahmen des Teilvorhabens wurde eine lineare Ätzquelle für die Sputteranlage HELIOS 800 entwickelt und qualifiziert. Es wurde während der Projektlaufzeit eine Entspiegelung auf Basis einer strukturierten Melamin-Einzelschicht erfolgreich demonstriert. Die Kombination von AR-Nanostrukturen mit einer ITO-Überschichtung zur elektromagnetischen Abschirmung der Quarzzelle konnte innerhalb des Verbundprojektes erfolgreich demonstriert werden.