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Posted: Jan 27, 2014

Simulationsverfahren für die Nanoelektronik

(Nanowerk News) Mit Simulationsverfahren für die Entwicklung neuartiger Transistorstrukturen befasst sich ein Projekt der Arbeitsgruppe Nanoelektronik/Bauelementmodellierung an der Technischen Hochschule Mittelhessen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben mit 432.000 Euro. Kooperationspartner sind die Universität Rovira i Virgili im spanischen Tarragona und die Firma Admos Advanced Modeling Solutions in Frickenhausen.
Prof. Alexander Klös, Harith Al Khafji, Fabian Hosenfeld und Michael Gräf (von links)
Projektbesprechung: Prof. Alexander Klös, Harith Al Khafji, Fabian Hosenfeld und Michael Gräf (von links)
Die Leistung neuer Computerchips verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre. Immer mehr Transistoren finden auf einem Mikroprozessor Platz. Waren es auf dem ersten 1971 von Intel auf den Markt gebrachten Prozessor gut 2000, so sind es heute mehrere Milliarden. Im Laufe dieser Entwicklung stossen die bekannten Herstellungsverfahren an ihre technischen Grenzen.
Neue Verfahren für die Miniaturisierung der Bauteile werden in weltweiten Verbünden von Hochschulen und Industrie entwickelt. Bis zur Produktionsreife einer neuen Generation von Prozessoren sind umfangreiche Vorarbeiten nötig.
"Die Simulation der Funktionsweise der Chips muss heute zunehmend die Brücke schlagen zwischen besonderen physikalischen Effekten in Schaltelementen, die nur wenige Nanometer gross sind, hin zu einem Gesamtsystem aus mehreren Milliarden Transistoren", erläutert Projektleiter Prof. Dr. Alexander Klös.
Hierfür entwickelt die Arbeitsgruppe, die im Kompetenzzentrum Nanotechnik und Photonik der THM angesiedelt ist, neuartige effiziente Simulationsverfahren. Ausserdem arbeiten die Wissenschaftler daran, prozesstechnische Schwankungen bei der Herstellung der Mikrochips in die Simulationen einzubeziehen und damit die Ausbeute der Technologie zu erhöhen. Die zukünftigen Transistoren, um die es in dem Projekt geht, sind weniger als 20 Nanometer gross. Das ist etwa ein Fünftausendstel der Dicke eines menschlichen Haares.
Das Forschungsvorhaben hat eine Laufzeit von vier Jahren und wird im Rahmen des Programms "IngenieurNachwuchs" gefördert. Ziel dieser Förderlinie des BMBF ist es, junge Forschergruppen an Fachhochschulen zu etablieren. Dem Giessener Team gehören neben Klös die Wissenschaftlichen Mitarbeiter Fabian Hosenfeld und Harith Al Khafji an, die parallel ihr Masterstudium abschliessen. Michael Gräf promoviert im Rahmen des Projekts an der spanischen Partnerhochschule.
Source: Technische Hochschule Mittelhessen
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