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Die Bauarbeiten für die Helmholtz Nanoelectronic Facility, eine hochmoderne Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Nanoelektronik, dauerten von 2011 bis 2013.


Für 11,7 Millionen Euro aus den Mitteln der Helmholtz-Gemeinschaft entstand mit der HNF ein hochmodernes Reinraumzentrum. In wissenschaftliche Geräte und Betriebstechnik wurden weitere 13,6 Millionen Euro investiert, neben den bereits durch Projekte beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierten Geräten. Der industriekompatible Gerätepark enthält Anlagen zu Belichtung, Reinigung und Kontrolle von Wafern, zur Bearbeitung mit Ionenstrahlen (Ionenimplanter, Tandetron) und weitere nanoelektronische Prozesstechnik. In einem sogenannten Nano- und Epitaxiefabrikationscluster (NEC) sind eine Vielzahl von Geräten zur Herstellung, Prozessierung und Analyse von kleinsten Strukturen auf künstlichen Kristallen zusammengefasst. Ein verunreinigungsfreier Transport von Proben innerhalb der etwa 6 Meter mal 10 Meter großen Vakuumanlage ist so gewährleistet. Durch den modularen Aufbau bleibt jedoch sichergestellt, dass externe Nutzer aus Industrie und Universitäten mit ihren mitgebrachten Geräten in der neuen HNF arbeiten können.
"Mit der Helmholtz Nanoelectronic Facility macht Jülich einen großen Schritt nach vorn und trägt zur weiteren Stärkung der Forschungskompetenz in Deutschland bei. Es geht nicht nur um das bessere Verständnis von Halbleiterbauelementen der etablierten Siliziumtechnologie, sondern auch um Materialien und Konzepte für ganz neue Nano-Schaltkreise", hatte der Parlamentarische Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung, Thomas Rachel, MdB, beim offiziellen Spatenstich erklärt. "Ich wünsche der HNF, dass sie sich auch zu einer Plattform für den Austausch von Wissen und Know-how weit über den Raum von Jülich und Aachen hinaus entwickelt und auch eine gute Basis für die Kooperation mit unseren europäischen Partnern darstellt."
Eine Forschungslinie am HNF wird die bewährte CMOS-Technik im industriekompatiblen 300-Millimeter-Wafer-Standard bis an die Grenze des physikalisch Machbaren treiben. Aber auch weit in die Zukunft weisende Schaltungen, die auf neuartigen Oxiden, Spins, Molekülen und sogar auf lebenden Zellen beruhen, können in der HNF bereits erprobt werden.
"Als zentrale Technologieplattform der Helmholtz-Gemeinschaft wird die HNF aber auch Industrie und Universitäten offenstehen", ergänzt Prof. Sebastian M. Schmidt, Mitglied des Vorstands des Forschungszentrums Jülich. "Gemeinsam werden wir dieses Potenzial unter anderem dazu einsetzen, die Energieeffizienz von Computerchips im Sinne einer ,Green IT’ zu steigern." Eine besondere Rolle spielt die enge Partnerschaft zur RWTH Aachen im Rahmen der Jülich Aachen Research Alliance (JARA). Hier werden die Kompetenzen der Partner in Lehre und Forschung gebündelt, um gemeinsam die Zukunft zu gestalten und die Fundamente der zukünftigen Informationsverarbeitung zu legen.
In Jülich wurde beispielsweise bereits die neue Materialklasse "Verspanntes Silizium" entwickelt. Durch mechanische Dehnung weitet sich das Kristallgitter des Siliziums und verändert dabei seine elektronischen Eigenschaften: Ladungsträger können sich erheblich schneller durch den Transistor bewegen, die Leistungsaufnahme sinkt und die Schaltung wird energieeffizienter. Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts DECISIF schlagen Jülicher Forscher und ihre Partner nun die Brücke zur anwendungsreifen Technik. Die HNF soll in Zukunft viele weitere Erfolgsgeschichten dieser Art möglich machen.


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