Prof. Dr. Andreas Waag

Die AG Waag gehört zu den führenden Gruppen im Bereich der Gallium-Nitrid-Mikrophotonik. Neben der Forschung an Epitaxie, Materialien und Bauelementen konzentriert sich die Gruppe auch auf Anwendungen in der Quantenmetrologie, chipbasierter Mikroskopie, photonischem neuromorphem Computing, neuartigen Sensorkonzepten, Optogenetik und vielem mehr.

Die GaN-Technologie entwickelt sich derzeit zu einer zweiten tragenden Säule der Mikroelektronik. GaN-Bauelemente können blaues und UV-Licht emittieren, was beispielsweise für hochauflösende und superkompakte Chip-Mikroskope benötigt wird. Unsere Forschung beschäftigt sich mit der Kontrolle von Licht auf der Nanoskala in all seinen Dimensionen. Dazu gehört z.B. auch die Bauelement-orientierte Forschung an mikroLEDs, Laserdioden, Wellenleitern und elektro-optischen Modulatoren zur photonischen Integration.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Forschung zu MikroLEDs, die sich als besonders spannend und zukunftsweisend erwiesen hat. Diese winzigen LEDs, die mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sind, sind nicht nur für zukünftige Displays in der Augmented Reality interessant, sondern auch für Sensorik und Quantentechnologie. MikroLED-Arrays konnten bereits als punktförmige Lichtquellen in der holografischen Mikroskopie eingesetzt werden (Scientific Report 2021) und werden zukünftig superkompakte Mikroskope ermöglichen (Microsystems and Nanoengineering 2020).

Eine weitere äußerst spannende Anwendung von MikroLED-Arrays ist ihre Fähigkeit, Informationen hochparallel zu übertragen, ähnlich der parallelen Kommunikation neuronaler Netzwerke, wie sie im menschlichen Gehirn vorkommt. Diese Aktivität wurde in der AG Waag erst kürzlich gestartet und wird sich in den kommenden Jahren voraussichtlich zu einem äußerst interessanten interdisziplinären Forschungsfeld entwickeln. [Kraneis, Waag et al., MicroLEDs for optical neuromorphic computing—application potential and present challenges, J. Phys. Photonics 2024]. Das Exzellenzcluster PhoenixD mit seinen vielen exzellenten Partnern bietet eine herausragende Umgebung zur Erforschung dieser neuen Ideen an.