Das Joint Lab "Photonische Bauelemente und Dünnschichttechnologien" bringt die TH Wildau und das IHP zusammen, um hybride photonische Bauelemente, Module und Dünnschichttechnologien für Anwendungen in der Sensorik, Medizintechnik und im Bereich More-than-Moore voranzubringen.
Das 2006 gegründete Joint Lab konzentriert sich seit 2016 auf die Entwicklung und Realisierung hybrider photonischer Module. Neben der Forschung legt die Kooperation großen Wert auf die akademische Lehre sowie die gemeinsame Ausbildung junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Ingenieurinnen und Ingenieure.
Im Jahr 2026 feierte das Joint Lab sein 20-jähriges Bestehen. Mehr über seine Erfolge erfahren Sie in der offiziellen Pressemitteilung.
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Forschung >> hier klicken <<
Das Joint Lab entwickelt hybride photonische Bauelemente, Module und Technologien mit besonderem Fokus auf Anwendungen in der Sensorik und Medizintechnik. Die Forschung umfasst zudem die Prozess- und Technologieentwicklung für graphenbasierte Bauelemente.
Im Rahmen der More-than-Moore-Bauelement- und Technologieentwicklung des IHP erforscht das Joint Lab neue diagnostische Ansätze für die in Entwicklung befindlichen photonischen Module.
Kooperation, Lehre und Transfer
Das Joint Lab stärkt die langjährige Zusammenarbeit zwischen der TH Wildau und dem IHP durch gemeinsame Forschung, Lehre, Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit.
Akademische Lehre und Forschung werden kontinuierlich durch Vorlesungen, Laborpraktika, studentische Exkursionen und gemeinsame duale Studienprogramme für Studierende in den Bachelor- und Masterstudiengängen der TH Wildau weiterentwickelt. Zahlreiche Bachelor- und Masterarbeiten belegen den nachhaltigen Erfolg der Kooperation.
Forschungsergebnisse werden im Rahmen öffentlicher Veranstaltungen und Fachforen präsentiert, darunter die Wildau Science Week, Sensor & Test und der Mikrosystemtechnik-Kongress.
Ein besonderes Highlight war die 2018 durchgeführte internationale Summer School, die von der TH Wildau in Kooperation mit der University of Rome Tor Vergata und dem IHP organisiert wurde.
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Projekte >> hier klicken <<
OptiPlat
Optimierung einer Plasmonisch-Photonischen Technologieplattform zum Nachweis von Entzündungsmarkern in Blut
Ziel ist es, plasmonisch-photonische Sensoren für den Nachweis von Biomolekülen in peripherem Blut durch verbesserte Herstellungsprozesse für Mikrochips und KI-gestützte Datenanalysemethoden zu optimieren. Durch die Optimierung bestehender technologischer Fähigkeiten wird zudem deren Übertragung auf clusterübergreifende Anwendungen wie Umweltmonitoring, Lebensmittelanalytik und Wasseranalytik ermöglicht.
Das Projekt wird vom Land Brandenburg, dem MWFK, dem EFRE und dem StaF-Verbund kofinanziert. Es läuft von Juli 2024 bis Juni 2028.
CoLuM
Monolithische Co-Integration von Lumineszenz-Detektoren mit photonischen Immunsensoren zum Multiplexing von Biomarkern in komplexen Probenmatrices
CoLuM zielt auf die Entwicklung eines neuartigen hybriden photonischen Sensorchips ab, der zwei komplementäre Nachweismethoden kombiniert – die hochempfindliche Lumineszenzdetektion und brechungsindexsensitive Verfahren. Das Projekt adressiert eine zentrale Herausforderung in der Bioanalytik: den gleichzeitigen, hochempfindlichen Nachweis mehrerer Biomarker in komplexen Probenmatrices.
Quantum Gyro
Quanten‐optisches Gyroskop in einer SiN‐on‐SOI Hybridplattform
Das Hauptziel des Projekts „QuantumGyro“ ist die Entwicklung einer hybriden Fertigungsplattform für neuartige quantenoptische Gyroskope, die sowohl kompakt als auch kostengünstig sind. In diesem Projekt konzentriert sich die TH Wildau auf die Entwicklung und Validierung eines funktionsfähigen Designs für quantenoptische Gyroskope, während das Leibniz-IHP die Prozessplattform für die Herstellung der funktionsfähigen Prototypen bereitstellt.
Das Projekt wird vom BMFTR gefördert und läuft von Mai 2025 bis April 2028.
GreenICT (abgeschlossen)
Nachhaltige IT und Kommunikationstechnik
Das Projekt Green ICT konzentrierte sich auf energie- und ressourceneffiziente Informations- und Kommunikationstechnologien und adressierte den ökologischen Fußabdruck digitaler Hardware über Entwicklung, Produktion, Anwendung und Nutzung hinweg.
BioPIC (abgeschlossen)
Integration von Biosensoren auf Basis photonischer integrierter Schaltungen mittels lokalem Rückseitenätzen
In BioPIC wurde angewandte Grundlagenforschung an photonischen Sensoren durchgeführt, um eine schnellere Herzinfarktdiagnostik in der notfallmedizinischen Versorgung zu unterstützen.
HOPBIT (abgeschlossen)
Hybride Silizium-Organik Photonik für die hochbitratige Datenübertragung
HOPBIT konzentrierte sich auf die Entwicklung einer Technologieplattform zur Integration photonischer siliziumorganischer Hybrid-Bauelemente (SOH) in die siliziumbasierte Chiptechnologie.
GETiT (abgeschlossen)
Graphen-Exfoliation – Technologieentwicklung eines industrienahen 2D-Transferprozesses
GETiT konzentrierte sich auf die Graphen-Exfoliation und die Entwicklung eines industrienahen 2D-Transferprozesses.
DoGeALD (abgeschlossen)
Dotierung von Ge und SiGe aus dotierstoffhaltigen mittels ALD erzeugten Schichten
Das DFG-Projekt DoGeALD untersucht die Dotierung ultradünner Schichten mithilfe von Atomlagenabscheidung und Blitzlampentemperung in strukturierten Germaniumstrukturen für zukünftige elektronische und photonische 3D-Bauelemente. Das IHP trägt die Fertigung von Teststrukturen und die Materialcharakterisierung bei.
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Publikationen >> hier klicken <<
2026
Monolithically Integrated Optical Through-Silicon Waveguides for 3D Chip-to-Chip Photonic Interconnects
F. Villasmunta et al.,
in IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 32, no. 2: 3-D Horizons in Photonics: Integrated Circuits, pp. 1-15, March-April 2026, Art no. 3700215, doi: 10.1109/JSTQE.2025.3615001.
2025
Reflectometric Method for Measuring Residual Oxides in Through-Silicon Vias for 3D Chip Integration
Bauer, F. Heinrich, F. Villasmunta, C. Villringer, J. Reck, S. Peters, A. Treffer, C. Kuhnt, St. Marschmeyer, O. Fursenko, D. Stolarek, A. Mai, M. Regehly,
in Optics Express 33(15), 32175 (2025)
Towards Monolithic Integration of Polymer-based Electro-Optical Devices in Silicon Photonic Integrated Circuits using a 250nm SOI Technology
Steglich, M. Paul, T. Fünning, C. Schumann, Ch. Mai, R. Tannenberg, A. Mai,
in Proc. SPIE Optics + Optoelectronics (2025), 13530, 135300R (2025)
Optimization of Local Backside Released Micro-Ring Resonators for Sensing Applications using Silicon Photonic Integrated Circuits in an SOI Technology
Fünning, A. Peczek, A. Kroh, Ch. Mai, M. Paul, F. Thomsen, R. Tannenberg, C. Schumann, M.G. Weller, A. Mai, P. Steglich
in Proc. SPIE Optics + Optoelectronics (2025), 13527, 135270U (2025)
2020
Back-Side Release of Slot Waveguides for the Integration of Functional Materials in a Silicon Photonic Technology With a Full BEOL
C. Mai, P. Steglich, M. Fraschke and A. Mai,
in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 10, no. 9, pp. 1569-1574, Sept. 2020, doi: 10.1109/TCPMT.2020.3011149.
2019
Silicon-Organic Hybrid Photonics: Integration of Electro-Optical Polymers in a Photonic Integrated Circuit Technology
P. Steglich, Ch. Mai, C. Villringer, B. Dietzel, S. Schrader, A. Mai,
in ECS Transactions 92(4), 187 (2019).
Photonic Thermal Sensor Integration Towards Electronic-Photonic-IC Technologies
A. Mai, S. Bondarenko, Ch. Mai, P. Steglich,
in Proc. 49th European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC 2019), 254 (2019).
Diagnostic of Graphene on 200 mm Ge(100)/Si(100) Wafers by Spectroscopic Ellipsometry
O. Fursenko, M. Lukosius, J. Bauer, C. Villringer, M. Fraschke, M. Lisker, A. Mai,
in Proc. 8th International Conference on Spectroscopic Ellipsometry (ICSE 2019).
2018
Silicon-on-Insulator Slot Waveguides: Theory and Applications in Electro-Optics and Optical Sensing
P. Steglich,
in Emerging Waveguide Technology, 1st Edition, Editor: K.Y. You, Chapter 10. Silicon-on-Insulator Slot Waveguides: Theory and Applications in Electro-Optics and Optical Sensing, IntechOpen, 187 (2018).
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