Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuartiger Halbleiterprozess - eröffnet Weg zur Terahertz-Elektronik

28.07.2008
Ferdinand-Braun-Institut entwickelt neuartigen Halbleiterprozess, der den Zugang zum technisch kaum erschlossenen Terahertz-Frequenzbereich ermöglicht. Bauelemente auch flexibel realisierbar, z.B. zur Integration in gebogene Autobleche

Im Elektronikbereich werden immer höher frequente Signale verarbeitet. Dadurch werden die derzeit weitgehend ungenutzten, hohen Terahertz-Frequenzen zunehmend attraktiver.

Zugleich steigen die Anforderungen an Transistoren, die in jedem elektronischen High-Tech-Produkt stecken. Ein Terahertz (THz) ist die Frequenz von einer Billion Schwingungen pro Sekunde und liegt im Frequenzbereich zwischen Optik und Elektronik. Mit Entwicklungen, die den Zugang zum Terahertz-Frequenzfenster im Bereich zwischen 0,1 - 10 THz ermöglichen, kann beispielsweise die Auflösung herkömmlicher Radarsysteme deutlich gesteigert werden. Da die Strahlung sowohl Verpackungen als auch Kleidung durchdringt, können Sicherheitskontrollen auf Flughäfen künftig verbessert werden. Solche bildgebenden Systeme können auch in der industriellen Qualitätssicherung oder der Medizin- und Sicherheitstechnik eingesetzt werden. Eine weitere Anwendung liegt in der hochbitratigen drahtlosen Kommunikation.

Das Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) ist nun mit Elektronikkomponenten für integrierte Schaltungen in die Lücke zwischen 0,1 - 1,0 THz vorgestoßen. Dazu wurde am FBH auf Basis von Hetero-Bipolar-Transistoren (HBT) ein Transfer-Substrat-Prozess (TS) entwickelt. Dabei wird nicht wie bisher nur eine Seite des Wafers strukturiert, sondern es werden beide Seiten genutzt.

Mittels Epitaxie werden zunächst hauchdünne - zum Teil unter 10 Nanometer (nm) dicke - Materialschichten aus Indiumphosphid (InP)/Indium-Galliumarsenid (InGaAs) auf einen Substratwafer aufgebracht. Diese Schichten werden anschließend in verschiedenen Ätz- und Metallisierungsschritten strukturiert. Bei dem neuartigen TS-Prozess wird die strukturierte Vorderseite des Wafers auf eine Aluminiumnitrid-Keramik geklebt und der Substratwafer entfernt. Damit wird die Rückseite der Epitaxieschichten freigelegt; diese kann nun wie die Vorderseite in einer industriellen Belichtungsanlage weiterbearbeitet werden. Ein Schlüsselelement der Technologie ist dabei die präzise Ausrichtung von der Vorder- zur Rückseite, die genauer als 100 nm ist.

... mehr zu:
»FBH

Das innovative Verfahren erlaubt einen verbesserten Zuschnitt der Bauelemente. Durch die beidseitige lithografische Strukturierung ist es möglich, kompakte und damit schnellere Transistoren zu realisieren. Der Transferprozess ist ein erster Schritt zum Aufbau von dreidimensional integrierten Schaltungen, die zukünftig weiter entwickelt werden sollen. Mit diesem Verfahren lässt sich Elektronik sogar flexibel realisieren. So können elektronische Bauelemente auch an schwer zugänglichen Stellen, beispielsweise in gebogenen Autoblechen oder in funktionaler Kleidung, integriert werden.

Das FBH konnte damit weltweit erstmalig flexible Hochfrequenzelektronik mit Grenzfrequenzen deutlich jenseits von 200 GHz, das sind 0,2 THz, demonstrieren. Die Transfer-Substrat-Transistoren zeigen maximale Transitfrequenzen von bis zu ft = 410 GHz (Stromverstärkung wird 1) bei Schwingfrequenzen von fmax = 480 GHz (Leistungsverstärkung wird 1).

Weitere Informationen
Petra Immerz, M.A.
Referentin Kommunikation & Marketing
Ferdinand-Braun-Institut
für Höchstfrequenztechnik
Gustav-Kirchhoff-Straße 4, 12489 Berlin
Tel. +49.30.6392-2626, Fax +49.30.6392-2602
E-Mail petra.immerz@fbh-berlin.de
Das FBH
Das Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik ist eines der weltweit führenden Institute für anwendungsorientierte und industrienahe Forschung in der Mikrowellentechnik und Optoelektronik. Auf der Basis von III/V-Verbindungshalbleitern realisiert es Hochfrequenz-Bauelemente und Schaltungen für Anwendungen in der Kommunikationstechnik und Sensorik. Leistungsstarke und hochbrillante Diodenlaser entwickelt das Institut für die Materialbearbeitung, Lasertechnologie, Medizintechnik und Präzisionsmesstechnik. Für künftige Anwendungen führt das FBH grundlegende Untersuchungen an Nitriden durch, beispielsweise für die Realisierung von kurzwelligen UV-Lichtquellen oder Transistoren für sehr hohe Spannungen. Die enge Zusammenarbeit des FBH mit Industriepartnern und Forschungseinrichtungen garantiert die schnelle Umsetzung der Ergebnisse in praktische Anwendungen. Das Institut beschäftigt 230 Mitarbeiter und hat einen Etat von 17,1 Millionen Euro. Es gehört zum Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB) und ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.

Petra Immerz | Ferdinand-Braun-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fbh-berlin.de

Weitere Berichte zu: FBH

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren
22.02.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

nachricht Das erste fliegende Auto kommt 2018
13.02.2017 | PAL-V International B.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie