Prof. Dr. Dieter Bimberg

Forschungsschwerpunkte: Nanophysik, Nanophotonik, Quantenpunkte, energie-effiziente Halbleiterlaser, -verstärker und -detektoren, QD-Speicher
Dieter Bimberg ist ein deutscher Physiker, Materialwissenschaftler und Elektrotechniker. Schwerpunkte seiner Forschung sind die Nanophysik, Nanoelektronik und Nanophotonik. Dieter Bimberg gilt als Pionier der Quantenpunkt‐Technologien und der energie-effizienten optischen Datenübertragung in Rechenzentren mit Hilfe von oberfächenemittierenden Lasern. Er entwickelte unter anderem die ersten Quantenpunktlaser und Quantenpunktspeicher sowie hochfrequente Einzelphotonenemitter. Quantenpunkte sind Schlüsselbausteinen für Laser, LEDs, Displays, Solarzellen, Speicher und Quantenkommunikation.
Dieter Bimberg entwickelt und erforscht theoretisch und experimentell neuartige Nanomaterialien und Nanostrukturen. Diese stellen den Kern ultraschneller kanten- oder oberflächenemittierender Laserdioden, Verstärker, Einzelphotonen‐LEDs für Quantenkryptographie und spezieller Nanospeicher dar. Erstmals haben sein Team und er sogenannte Quantenpunkte mittels Gasphasen-Epitaxie hergestellt. Quantenpunkte sind winzige „Atompyramiden“, die in ein Halbleitermaterial eingebettet sind und Quanteneffekte aufweisen, die Dieter Bimberg erstmals theoretisch beschrieben hat. Auch deren Herstellung hat Dieter Bimberg theoretisch beschrieben. Auf der Fläche von einem Quadratzentimeter finden viele Milliarden Quantenpunkte Platz und können Licht in Frequenzbereichen ausstrahlen, die für übliche Halbleiterlaser unerreichbar sind. Quantenpunktbasierte Laser können Lichtblitze erzeugen, die weniger als eine billionstel Sekunde lang andauern.
Die Arbeitsgruppe von Dieter Bimberg revolutionierte auch die Einsatzmöglichkeiten von Quantenpunkten für elektronische Speichermedien. Ziel ist die Entwicklung eines Hybriden aus DRAM und Flash-Speicher, des Nano‐Flashs, mit völlig neuartiger Funktionalität. Dieser soll eine lange Speicherzeit von mehr als zehn Jahren mit einer schnellen Lese‐ und Schreibzeit kombinieren.
In den letzten 10 Jahren fokussierte er sich auf die Energieeffizienz von oberflächenemittierenden Halbleiterlasern als Lichtquellen für die Datenübertragung in Hyper-Datenzentren. Dabei gelang es ihm 2025, den Energieaufwand für die Übertragung von 100 Gb/sec Datenströmen um 80 % zu reduzieren.