In der heutigen Zeit, in der eine hohe Nachfrage nach energieeffizienter, schneller und sicherer Datenübertragung und Informationsverarbeitung besteht, hat sich die Photonentechnologie zu einem der wichtigsten Akteure entwickelt. Um weitere Fortschritte im Bereich der photonischen Quantentechnologien zu erzielen, sind Einzelphotonenquellen einer der unverzichtbaren Bausteine. Natürlich sind einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) mit sp3-Quantendefekten, die in Sensor- und Bildgebungsanwendungen große Aufmerksamkeit erregt haben, aufgrund ihrer potenziellen Realisierung als Quantenlichtstrahler von besonderem Interesse, da sie eine überragende Emissionseffizienz und die Eigenschaft der Einzelphotonenemission im nahen Infrarotbereich aufweisen. Diese Arbeit befasst sich mit der Erforschung der Elektrolumineszenz-Eigenschaften und der Entwicklung einer elektrisch betriebenen On-Chip-Quantenlichtquelle im Telekommunikationsbereich. Im Mittelpunkt steht dabei die Integration von SWCNTs mit sp3-Quantendefekten in eine Feldeffekttransistor-Konfiguration. Zunächst wird die elektrisch angetriebene, defektinduzierte Lichtemission von SWCNTs vorgestellt, die mit Dichlorbenzolmolekülen funktionalisiert sind. Die Einführung von sp3-Quantendefekten bildet tiefe Potentialfallen, die die Lokalisierung von Exzitonen erleichtern und die optischen Eigenschaften bestimmen. Gate-abhängige Defektzustands-Emissionslinien werden aufgrund der Korrelation von elektrischem Transport und Elektrolumineszenzmessungen als lokalisierte Exzitonen/Trionen zugeordnet. Die unkonventionellen äquidistanten Satellitenpeaks zwischen intrinsischen und Defektzustands-Emissionslinien bei kryogenen Temperaturen können mit phononenvermittelter Hot-Exciton-Elektrolumineszenz in Verbindung gebracht werden. Der Vergleich zwischen der Elektrolumineszenz von SWCNTs mit elektrostatischem Gating und der Photolumineszenz von SWCNTs mit chemischer Dotierung zeigt die potenzielle Komplexität der Identifizierung optischer Übergänge. Vor den Photonenkorrelationsmessungen der Defektzustands-Elektrolumineszenz werden die supraleitenden Einzelphotonendetektoren, eine entscheidende Komponente des Hanbury-Brown-and-Twiss (HBT)-Versuchsaufbaus, charakterisiert und die zeitliche Auflösungsbegrenzung und die interne Zeitverzögerung des Systems bestimmt. Anschließend wird die erste Demonstration von Einzelphotonenemission durch Kopplung von exzitonischer oder trionischer Defektzustands-Elektrolumineszenz von funktionalisierten (7, 5) SWCNTs in den HBT-Aufbau bei 77 K erreicht. Das Zusammenspiel zwischen der elektrischen Leistung und der Emissionswellenlänge mit dem Anti-Photonen-Bündelungsverhalten wird untersucht, und die Grenzen des derzeitigen Systems in Bezug auf die Weiterentwicklung zu besser steuerbaren und zugänglichen Ein-Photonen-Emittern, selbst für den Betrieb bei Raumtemperatur, werden hervorgehoben. Schließlich werden die vorgeschlagenen Lösungen der verlustarmen heterogenen Integration der elektrischen Kontrolle auf dem Chip Nanoemitter für die Entwicklung von hybriden integrierten photonischen Schaltungen diskutiert. Es wird eine vollständige dynamische Steuerung von elektrolumineszenten (9, 8) SWCNTs als Ergebnis der ortsselektiven Kopplung in einen kreuzförmigen Si3N4 photonischen Kristallhohlraum mit nanokristallinen Graphenelektroden (NCG) vorgestellt, die eine Beeinträchtigung der optischen Verluste vermeidet. Darüber hinaus fungiert der NCG-Streifen innerhalb des Hohlraumes als glühender Emitter und wird als Kandidat für eine effektive Messung der lokalen Zustandsdichte vorgestellt. Die Studie bietet einen vielseitigen und skalierbaren Ansatz für photonische Anwendungen im Telekommunikationsband.