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34 Die Forschungscluster der TU Ilmenau | Nanoengineering Für die Arbeiten in den Mikro- und Nanotechnologien sind Grund-lagenforschung wie die Werkstoffwissenschaften zur Untersuchung von eben solchen Materialverbünden wesentlich. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften spielen dabei Metalle und Legierungen eine herausragende Rolle. Um die Forschungsarbeiten in diesem Be-reich weiter voranzutreiben, arbeiten Wissenschaftler der TU Ilmenau seit 2016 gemeinsam mit Forschern der Universität des Saarlandes und des Karlsruher Instituts für Technologie an der Beantragung eines Sonderforschungsbereichs, der sich mit Forschungsarbeiten im Bereich selbstformierender Werkstoffe befasst. Die Vision der Wissenschaftler dieses Sonderforschungsbereiches ist es, Materialien zu entwickeln, die von einer vorher entworfenen Morphologie durch eine exotherme chemische Reaktion in einen gewünschten Zustand übergehen, der sie gebrauchsfertig macht. Die Interdisziplinarität des Projektes, das vom Fachgebiet Werkstoffe der Elektrotechnik der TU Ilmenau angeführt wird, wird in der Zukunft bahnbrechende Entwicklungen hervorbringen. Forschungsprojekte wie das EU-Großprojekt „Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS devices“ spiegeln die heraus-ragenden Leistungen am IMN MacroNano® wider. 2013 bis 2017 wurden in dem 18-Millionen-Euro Projekt, das durch die TU Ilmenau koordiniert wurde, neue Technologien zur Entwicklung elektroni-scher Chips der Zukunft entwickelt. 16 internationale Partner aus Wissenschaft und Industrie entwickelten unter der Führung des Fachgebiets Mikro- und Nanoelektronische Systeme technologische Verfahren zur Herstellung sogenannter Einzel-Elektronen-Transis-toren. Diese Miniatur-Transistoren schalten mit nur einem einzigen Elektron und haben funktionelle Größen von nur 1,8 Nanometern. Die Herstellung solcher elektronischen Bauelemente erfolgt mithilfe von Lithografie-, also Schreibverfahren. Da mit den üblichen litho-grafischen Verfahren nicht beliebig kleine Bauelemente hergestellt werden können, musste ein Schreibverfahren an der TU Ilmenau für diesen Zweck weiterentwickelt werden. Hierbei werden gezielt niederenergetische, also langsame Elektronen aus einer wenige Nanometer großen Spitze verwendet, um die Miniatur-Transistoren zu schreiben. Mit den Forschungsarbeiten im SNM-Projekt wurde die Entwicklung von Quantencomputern ein großes Stück voran-gebracht. Um solche interdisziplinäre Spitzenforschung leisten zu können, nutzen die Wissenschaftler die gemeinsame Technologieplattform des IMN MacroNano®: das Zentrum für Mikro- und Nanotechnolo-gien (ZMN). Mit einer Labor- und Reinraumfläche von über 2 000 Quadratmetern verfügt das ZMN über modernste technologische Anlagentechnik für die Mikro- und Nanostrukturierung. Um den stei-genden Anforderungen der grundlagenorientierten und angewand-ten Forschung der Wissenschaftler des IMN MacroNano® gerecht zu werden, stellt es hochkomplexe und kostenintensive Forschungsin-frastruktur bereit, die kontinuierlich weiter ausgebaut wird, unter anderem mit der Anschaffung von Großgeräten. Seit 2013 erhält das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft eine Förderung als „Gerätezentrum“. Diese Förderung ermöglicht auch externen Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft einen reibungslosen Zugang zur hochmodernen techno-logischen Spezialausstattung des Zentrums. Die Professionalisierung des Wissenschafts- und Nutzermanagements im ZMN dient somit nicht nur den eigenen Wissenschaftlern des IMN MacroNano®, sie stärkt auch die TU Ilmenau in der bundesdeutschen Forschungs-landschaft und den Forschungs- und Industriestandort Thüringen. „Wir haben weltweit erstmals Miniatur-Transis-toren von unter 2 Nanometern hergestellt, die bei Raumtemperatur Quantenverhalten aufweisen.“


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