In the first part of this thesis we introduce the Two Higgs Doublet Model (2HDM) with a complex singlet and a Z3 Symmetry (2HDMS). We derive a physical input basis and discuss theoretical constraints. These include unitarity constraints, boundedness from below and the stability of the electroweak vacuum. Furthermore we use experimental constraints from flavor physics, Higgs boson searches and measurements of the Standard Model Higgs boson to constrain the parameter space in this model. In this model we discuss a 3σ signal reported by CMS and LEP and interpret it as a light Higgs boson with a mass of 95 GeV. For this singlet-like state we evaluate the experimental coupling uncertainties at a future linear collider. Following that, we compare this to the similar N2HDM which is the extension of the 2HDM with a real singlet. We make first efforts to exploit experimental methods for distinguishing both models. We find that the 2HDMS and the N2HDM can both accomodate the excesses at LEP and CMS simultaneously and are difficult to distinguish using the evaluation of coupling uncertainties at a linear collider. Further possibilities to distinguish both models using the properties of the CP-odd Higgs bosons are discussed. In the second part of the thesis I explore the impact of a recent analysis published by CMS with searches for heavy Higgs bosons in final states with up to four top quarks. The original Beyond the Standard Model interpretation of the analysis is limited to strictly aligned CP-even and CP-odd Higgs bosons and to masses between 350 and 650 GeV. Furthermore it places strong constraints on the important quantity tanβ. In the 2HDM low values of this quantity are often needed to describe scenarios with baryogensis. We perform a recasting of this analysis with the Monte-Carlo-Event generator Madgraph5 and the code Madanalysis to extend the analysis for more general types of models, such as models with CP-violation and higher masses of up to 1 TeV. We obtain efficiencies in the most sensitive signal region and derive fit functions as a function of the mass. These fit functions are used to derive the efficiency as a function of the CP-even, CP-off top Yukawa and gauge-boson couplings. We implement our results in the code Higgsbounds, which can test models with multiple scalars against a large number of Higgs boson searches from LEP, CMS and Atlas. We then use this implementation to study the impact of the four-top analysis on the low tanβ region in the 2HDM, its singlet extensions and the complex 2HDM (C2HDM).
In dem ersten Teil dieser Arbeit behandeln wir die erste Beschreibung des Two Higgs Doublet Models (2HDM) mit einem komplexen Singlet und einer Z3 Symmetrie. Wir leiten eine Basis mit physikalischen Massen her und diskutieren theoretische Einschränkungen. Diese beinhalten Unitarität, Boundedness-from-Below und die Stabilität des elektroschwachen Vakuums. Anschließend diskutieren wir experimentelle Einschränkungen, gegeben durch Suchen nach zusätzlichen Higgs Bosonen und Messungen der Eigenschaften des Standard Model Higgs Bosons. Wir nutzen dieses Model um ein 3σ Signal, welches von CMS und LEP beobachtet wurde, als ein leichtes Higgs Boson mit einer Masse von 95 GeV zu beschreiben. Wir evaluieren die Genauigkeit der Bestimmung der Kopplungen dieses leichten Higgs Bosons im Kontext eines zukünftigen linear Colliders. Wir vergleichen unsere Ergebnisse mit dem verwandten N2HDM, welches die Erweiterung des 2HDM mit einem reellen Singlet ist. Wir beobachten, dass beide Modelle den Excess beschreiben können und nur schwer durch die Messung der Genauigkeit der Kopplungen zu unterscheiden sind. Wir beschreiben weitere Möglichkeiten mit Hilfe der Eigenschaften der CP-ungeraden Higgs Bosonen zur Unterscheidung beider Modelle. In dem zweiten Teil dieser Arbeit diskutieren wir die Auswirkungen einer kürzlich veröffentlichten Analyse von CMS, die die Suche nach schweren Higgs Bosonen mit Endzuständen bis zu vier top quarks behandelt. Die originale Analyse beschränkt sich auf die Suche nach reinen CP-geraden und CP-ungeraden Higgs Bosonen ohne die Möglichkeit von gemischten Zuständen. Sie setzt weiterhin starke Einschränkungen im Bereich niedriger tanβ Werte, einer physikalischen Größe, die eine wichtige Rolle, bei der Beschreibung von Szenarien von Baryogenesis in 2HDMs spielt. Wir generieren Monte-Carlo-Events mit dem Code Madgraph5 und führen ein Recasting mit dem Code Madanalysis durch. Dabei erweitern wir die Analyse bezüglich der Einbindung von CP-gemischten Zuständen. Wir erhalten die Effizienzen in der sensitivsten Signal Region und leiten Funktionen in Abhängigkeit von der Masse her. Diese nutzen wir, um die Effizienzen als Funktion der CP-geraden, CP-ungeraden Top Yukawa and Gauge Boson Kopplung herzuleiten. Wir implementieren dies in dem Code Higgsbounds, der Modelle mit zusätzlichen Higgs Bosonen bezüglich der Kompatibilität mit einer großen Anzahl an Suchen nach Higgs Bosonen durch LEP, CMS und Atlas prüft. Wir nutzen diese Implementierung um die Auswirkung der vier Top Analyse auf den Bereich kleiner (< 2) tanβ Werte in dem 2HDM, seinen Singlet Erweiterungen und dem komplexen 2HDM (C2HDM) zu studieren.