{"id":163665,"date":"2019-01-16T09:38:48","date_gmt":"2019-01-16T08:38:48","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=163665"},"modified":"2019-01-16T09:38:48","modified_gmt":"2019-01-16T08:38:48","slug":"erforschung-von-nanodefekten-in-halbleiterstrukturen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/erforschung-von-nanodefekten-in-halbleiterstrukturen\/","title":{"rendered":"Erforschung von Nanodefekten in Halbleiterstrukturen"},"content":{"rendered":"<p>An der TU Wien hat man eine neue Methode entwickelt, um Nanodefekte in Halbleiterstrukturen zu erforschen. Diese Methode wird nun in einem neuen Labor eingesetzt, das gemeinsam mit Industriepartnern betrieben wird.<\/p>\n<p>Nanodefekte in der Halbleiterstruktur lassen sich nie vollst\u00e4ndig vermeiden. Je kleiner die elektronischen Bauteile, desto st\u00e4rker wirken sich diese Nanodefekte auf die Leistungsf\u00e4higkeit der Technologie aus. Der Erforschung dieses Problems nahm sich das neue Labor an der TU Wien an. Es handelt sich um ein sogenanntes <em>Christian Doppler Labor<\/em>, das in Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft betrieben wird. Die Finanzierung erfolgt durch das <em>Bundesministerium f\u00fcr Digitalisierung und Wirtschaftsstandort<\/em> sowie die Industriepartner <a href=\"https:\/\/www.infineon.com\/cms\/austria\/de\/\"><em>Infineon Technologies Austria<\/em> <em>AG<\/em><\/a> und <a href=\"http:\/\/www.globaltcad.com\/en\/home.html\"><em>Global TCAD Solutions<\/em><\/a>. Dazu Dr. Margarete Schramb\u00f6ck, <em>Bundesministerin f\u00fcr Digitalisierung und Wirtschaftsstandort<\/em>:<\/p>\n<blockquote><p>\u201eHalbleitermaterialien geh\u00f6ren zu den Grundlagen der Digitalisierung (&#8230;) diese wichtigen Materialien noch besser zu machen (&#8230;) st\u00e4rkt unsere Unternehmen in einer Zukunftsbranche und gleichzeitig den Wissenschaftsstandort \u00d6sterreich.\u201c<\/p><\/blockquote>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<figure id=\"attachment_163667\" aria-describedby=\"caption-attachment-163667\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-163667\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/Foto-c-Christian-Doppler-Gesellschaft-600x450.jpg\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"450\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-163667\" class=\"wp-caption-text\">Nanodefekte von Halbleiterstrukturen messen und erkl\u00e4ren &#8211; das neue Labor an der TU Wien verbindet mehrere Forschungsans\u00e4tze. (c) Christian Doppler Forschungsgesellschaft<\/figcaption><\/figure>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>In der Halbleitertechnik werden verschiedene Materialien eingesetzt. Im Forschungsprojekt konzentriert man sich auf vielversprechende Materialien aus der Hochleistungselektronik: Silizium und Siliziumcarbid.<\/p>\n<p>Charakteristisch f\u00fcr Haltleitermaterialien ist eine regelm\u00e4\u00dfige Kristallstruktur. Unvermeidbare Defekte entstehen,<\/p>\n<ul>\n<li>wenn sich einzelne Atome nicht in die Geometrie einordnen;<\/li>\n<li>an Grenzfl\u00e4chen verschiedener Materialien;<\/li>\n<\/ul>\n<p>Die Fehlstellen an der Kristallstruktur k\u00f6nnen das elektrische Verhalten eines Bauteils entscheidend ver\u00e4ndern. Zum Beispiel k\u00f6nnen diese ein Elektron einfangen, es sp\u00e4ter wieder abgeben und somit den Stromfluss durch einen Transistor ver\u00e4ndern.<\/p>\n<h3><strong>Nano-Effekte messbar machen<\/strong><\/h3>\n<p>\u201eIn gr\u00f6\u00dferen Halbleiterstrukturen konnte man bisher nur die \u00dcberlagerung von vielen Nanodefekten beobachten. Einzelne Defekte und ihre Ursache lie\u00dfen sich nicht genau erforschen\u201c, erkl\u00e4rt Laborleiter Michael Waltl vom <em>Institut f\u00fcr Mikroelektronik<\/em> der TU Wien. Er hat das Ziel diese einzelnen Effekte in gr\u00f6\u00dferen Transistoren messbar zu machen &#8211; und das ohne die Struktur des Bauteils wesentlich zu ver\u00e4ndern:<\/p>\n<p>Die Transistoren werden mit zus\u00e4tzlichen elektrischen Kontakten versehen, um den Pfad des Stroms mit der elektrischen Spannung gezielt zu beeinflussen. So k\u00f6nnen einzelne Defekte lokalisiert und deren Auswirkung beobachtet werden. Auch die kombinierte Wirkung einzelner atomarer Defekte kann genau gemessen und erkl\u00e4rt werden.<\/p>\n<p>Dar\u00fcberhinaus erm\u00f6glicht die neue Methode auch die Messung besonders kleiner elektronischer Bauteile. Schon die Auswirkung eines einzigen Fehlers in der Atomstruktur ist messbar.<\/p>\n<h3><strong>Nano-Effekte erkl\u00e4ren<\/strong><\/h3>\n<p>Speziell an der Forschungsmethode ist das Zusammenspiel zwischen Theorie und Praxis. Zus\u00e4tzlich zu den Messungen werden die Strukturen am Computer simuliert, um die Messergebnisse auch erkl\u00e4ren zu k\u00f6nnen. Experiment, Theorie und Simulation greifen ineinander, erkl\u00e4rt Waltl. Die Vereinigung der drei Bereiche im selben Labor erm\u00f6glicht eine effizientere Untersuchung von Fragestellungen als in Labors, welche entweder auf das Experiment oder die Simulation konzentriert sind.<\/p>\n<h3><strong>\u00dcber Christian Doppler Labors<\/strong><\/h3>\n<p>Die <a href=\"https:\/\/www.cdg.ac.at\/\"><em>Christian Doppler Forschungsgesellschaft<\/em><\/a> wurde nach dem gleichnamigen <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Christian_Doppler\">\u00f6sterreichischen Mathematiker und Physiker<\/a> (1803-1853) benannt, der mit dem <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Doppler-Effekt\">Dopplereffekt<\/a> und der <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Dopplertemperatur\">Dopplertemperatur<\/a> bekannt wurde. Die Forschungsgesellschaft agiert als Verein. Zweck ist es, die Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft zu f\u00f6rdern. Die Finanzierung erfolgt durch die \u00f6ffentliche Hand und die beteiligten Unternehmen. Wichtigster F\u00f6rdergeber ist das <a href=\"https:\/\/www.bmdw.gv.at\/Ministerium\/Seiten\/default.aspx\"><em>Bundesministerium f\u00fcr Digitalisierung und Wirtschaftsstandort<\/em><\/a>.<\/p>\n<p>Auch interessant:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/zukunftskollegs-fuer-interdisziplinaere-forschung\/\">Zukunftskollegs f\u00fcr interdisziplin\u00e4re Forschung<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/osterreich-will-zu-den-innovativsten-forschungslandern-zahlen\/\">\u00d6sterreich will zu den innovativsten Forschungsl\u00e4ndern z\u00e4hlen<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>An der TU Wien hat man eine neue Methode entwickelt, um Nanodefekte in Halbleiterstrukturen zu erforschen. Diese Methode wird nun in einem neuen Labor eingesetzt, das gemeinsam mit Industriepartnern betrieben wird. Nanodefekte in der Halbleiterstruktur lassen sich nie vollst\u00e4ndig vermeiden. 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