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UNI 2 2015

UNITITEL | 24 UNI I 02 I 2015 Von der Vision zur Forschungsmarke MacroNano® Die Grundsteine für die Ausrichtung des Instituts wurden bereits mit der Gründung des Zentrums für Innovationskompetenz (ZIK) MacroNano®, das vom BMBF im Rah-men der Initiative Unternehmen Region gefördert wird, gelegt. Ziel der ZIK-Initia-tive war und ist es, den Forschungsstand-orten in den neuen Ländern unverwech-selbare Profile zu geben und sie bei dieser Profilierung zu unterstützen. Insgesamt drei Nachwuchsgruppen wurden so über die Jahre etabliert. Professor Jens Müller und Professor Andreas Schober, die in der ersten Phase auf diesem Weg ins IMN kamen, sind heute Fachgebietsleiter der Fachgebiete Elektroniktechnologie und Nanobiosystemtechnik. Damals noch etwas visionär, wurde die Marke Macro- Nano® geschaffen. Sie umfasst gleich mehrere Aspekte: Nanostrukturen für ihre Nutzung in Anwendungen der Makrowelt zu erschließen und gleichzeitig sollte das junge Institut mit Themen der Mikro- und Nanowelt auch groß werden. „Das ist in-zwischen gut gelungen“, freut sich Profes-sor Jens Müller, der 2012 den Staffelstab als Institutsdirektor übernommen hat. Die Reputation, die das Institut auf diesem Gebiet auch im internationalen Maßstab erreicht hat, belegt das mit 18 Millionen Euro geförderte EU-Mammutvorhaben „Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS devices“, in dessen Rah-men Partner aus acht Ländern unter Koordination von Professor Ivo W. Ran- Drei Funktionen durch Nanostruktierung Die Nanostrukturierung erfüllte dabei gleich drei Funktionen: Erstens zur Ent-spiegelung der Silicium-Oberfläche, die auf Grund der hohen Brechzahl von Silicium ansonsten nur 50 Prozent der IR-Strahlung durchlassen und 50 Prozent reflektieren würde. Zweitens dienen die Nanostrukturen als hocheffiziente Strah-lungsquelle (IR-Emitter), die sehr nahe an einen so genannten „Schwarzen Strahler“ herankommen, das heißt ein Maximum an Wärme in IR-Strahlung umsetzen. Drittens ermöglichen sie das hochfeste Verbinden von zwei IR-transparenten Silicium-Fenstern mit Hilfe von speziellen Keramik-Massen im Sinterprozess. Die so erzeugte Verbindung ist nicht nur druckfest bis 300 bar, sondern auch noch höchst temperaturstabil. gelov, Leiter des Ilmenauer Fachgebietes Mikro- und nanoelektronische Systeme, nun gar bis zur theoretischen Untergrenze aller Größen, dem Atom, vorstoßen. Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung von Bau-elementen in Einzelnanometergröße und damit eine noch nie dagewesene Miniatu-risierung für die enormen Anforderungen der Chiptechnologien der Zukunft. Mit der Fertigstellung des Feynmanbaus 2002, in den damals zunächst neun Fachgebiete ihre Geräte einbrachten und dessen weitere Ausstattung vom Freistaat Thüringen finanziert wurde, wurde der strategische Weg hin zur Integration von Nanostrukturen in Mikrosysteme eingeschlagen. „MacroNano steht heute für die Integration und Einbindung von Nanostrukturen in die Anwendungen unserer Makrowelt,“ so der Institutsdi-rektor. Dabei erschließen die Forscher der TU Ilmenau zunehmend schon die dritte Dimension von Nanostrukturen. 2012 konnte die vierte ZIK-Nachwuchsgruppe etabliert werden, die sich mit der dreidi-mensionalen Nanostrukturierung befasst. Sie wird von Professor Yong Lei geleitet, der aus Münster kommend, für die TU Ilmenau gewonnen werden konnte. Um auch dieses Zukunftsgebiet zu versteti-gen, hat die TU Ilmenau gleichzeitig eine Professur Dreidimensionale Nanostruktu-rierung eingerichtet und Professor Lei auf diese berufen. Elektronenmikroskopische 3D-Untersuchung von Gold-Nano-Partikeln durch Forscher des Fachgebietes Werkstoffe der Elektrotechnik unter Leitung von Professor Peter Schaaf. Professor Yong Lei leitet die inzwischen vierte ZIK-Nachwuchsforschergruppe am Institut für Mikro- und Nanotechnologien MacroNano® der TU Ilmenau. Die Wissen-schaftler erforschen die dreidimensionale Nanostrukturierung. Foto: Richter Foto: ari


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