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UUNNIIFPOORLSITCIHKUNG TU Ilmenau entwickelt Chiptechnologie von morgen | 34 UNI I 02 I 2017 CPU, dem Hauptprozessor, Platz und umso leistungsfähiger wird der Computer. Die Erhöhung der Rechenkapazität ebenso wie die der Speicherkapazität sind für die längst begonnene Erweiterung des Internets zum Internet der Dinge dringend notwendig. Nur so wird es in der digitalen Welt möglich sein, den Computer mit immer mehr „intelligenten“ Gegenständen aus der Alltagswelt zu verbinden, damit Computer, Kühlschrank & Co. miteinander kommunizieren können. Dabei wird die höhere Rechnerleistung sogar bei wesentlich geringerem Energieverbrauch erzielt. Die Akkuleistung mobiler elektronischer Geräte wie Laptops und Smartphones ist heute eine ihrer größten Schwachstellen. Um den Energieverbrauch von hochintegrierten elektronischen Schaltungen und damit von elektronischen Geräten drastisch zu reduzieren, kombinierten Prof. Rangelow und sein Forscherteam bisherige Herstellungsverfahren auf neue Art und Weise oder sie entwickelten gar vollkommen neue, innovative Methoden. Dadurch könnte der Energieverbrauch mobiler Geräte mittelfristig um das 25-fache gesenkt werden. Die TU Ilmenau hat ein europäisches Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen, in dem neue Technologien zur Entwicklung elektronischer Chips der Zukunft entwickelt wurden. In dem 18-Millionen Euro-Projekt erforschten 16 Partner aus Wissenschaft und Industrie unter der Führung des Ilmenauer Wissenschaftlers Professor Ivo W. Rangelow technologische Verfahren zur Herstellung von Transistoren, deren kleinste Bauteile nur zwei Nanometer klein sind. Die Ergebnisse des Projekts ermöglichen die Massenfertigung einer neuen Elektronik-Generation: unter anderem extrem energiesparende und hochleistungsfähige Computer, Smartphones und Tablets. Elektronische Bauelemente sind in den letzten Jahrzehnten kleiner und kleiner geworden. Heute liegen die Abmessungen bei nur noch 14 Nanometern. Aber das Ende der Miniaturisierung mit herkömmlichen Technologien ist absehbar. Experten vermuten, dass zwischen 2025 und 2035 die physikalische Konstruktionsgrenze heutiger Transistoren erreicht sein wird. Leistungsfähige elektronische Geräte bei gleichzeitig möglichst niedrigem Energieverbrauch erfordern nicht nur völ- lig neu konzipierte Transistoren, sondern auch immer kleinere Strukturen für diese Halbleiter-Bauelemente. Zudem muss es möglich sein, die winzigen Strukturen in Massenfertigung herzustellen. Derzeit ist der Betrieb solcher Transistoren nur im Labor bei extrem tiefen Temperaturen von unter minus 200 Grad möglich. Im soeben beendeten europäischen Verbundprojekt „Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS Devices (SNM)“ optimierte ein europäisches Forscherteam unter der Leitung von Professor Ivo W. Rangelow, Leiter des Fachgebiets Mikro- und nanoelektronische Systeme der TU Ilmenau, die bisherigen Herstellungsmethoden für schnelle elektronische Baueinheiten und ermöglichte damit die Produktion elektronischer Strukturen von unter zwei Nanometern. Die bahnbrechenden wissenschaftlichen Ergebnisse des SNM-Projekts erlauben nun die Massenfertigung einer neuen Generation hochleistungsfähiger und extrem energiesparender Elektronik. Ein wesentlicher Fortschritt: Je kleiner die in einem Transistor verarbeiteten Strukturen, desto mehr Transistoren finden auf dem EU-Projekt abgeschlossen SNMSingle Nanometer Manufacturing for beyond CMOS Devices


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