Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stencilmasken ermöglichen Rekord bei organischen Transistoren

09.12.2010
Kleinste und schnellste organische Dünnfilmtransistoren auf der IEDM 2010 in San Francisco präsentiert

Stencilmasken ermöglichen Rekord bei organischen Transistoren Während der IEDM 2010 (IEEE International Electron Devices Meeting), die von 5. bis 8. Dezember in San Francisco stattfand, präsentierten Wissenschaftler von bekannten Unternehmen, wie IBM, Intel, Samsung und TSMC, die neuesten Entwicklungen und führende Akademikerkreise stellten ihre neuesten Errungenschaften vor.


Stencilmasken aus Silizium
(Aufsicht und Schrägsicht)


Organischer Dünnfilmtransistor (OTFT)

Darunter sind auch Forscher vom Institut für Mikroelektronik Stuttgart (IMS CHIPS) und dem Max-Planck-Institut (MPI) für Festkörperforschung in Stuttgart. Forscher der zwei Institute haben sich zusammengeschlossen, um die kleinsten und schnellsten organischen Dünnfilmtransistoren, die je in einem Fertigungsprozess hergestellt wurden, vorzustellen.

Die Gruppe um Dr. Hagen Klauk vom MPI ist international führend in der Forschung und Entwicklung von organischen Dünnfilmtransistoren (OTFT) mit einem besonderen Schwerpunkt auf Niederspannungsprozessen (50 V) entwickelt, indem OTFTs vergleichsweise schnell reagieren. Neben der Versorgungsspannung wird die Transistorgeschwindigkeit größtenteils durch die Kanallänge des Transistors bestimmt, die sich über den Gatekontakt steuern lässt. Je kürzer der Kanal, desto schneller der Transistor. Bis vor kurzem nutzte die Gruppe um Dr. Hagen Klauk die Verdampfung von Materialien durch eine Kunststofflochmaske, die durch einen Laserschnitt strukturiert wird.

Die Mindestkanallänge für diese Strukturierungstechnik ist 20 μm. IMS CHIPS unter der Leitung von Prof. Joachim Burghartz ist weltweit führend im Bereich Nanostrukturierung. Das IMS CHIPSTeam um Dr. Florian Letzkus ist in der Lage Siliziummembran-Stencilmasken mit Detailauflösungen bis hinab zu 100 nm herzustellen, abhängig von der Dicke der Membran. So wurden Stencil-Masken mit einer Transistorenkanallänge von weniger als 1 μm gefertigt, die der Gruppe am MPI die Möglichkeit bot, Transistoren mit einem 20mal kürzeren Kanal als dies bisher möglich war, zu fertigen. Diese Transistoren konnten 100mal so schnell schalten, wie die OTFTs, die mit Kunststofflochmasken hergestellt wurden. Ein weiterer Erfolg war die mechanische Qualität der Silizium-Stencilmasken, die gleichzeitig über hervorragende Festigkeit und Stabilität verfügen.

Bei den Transistoren wurden im gesamten Maskenbereich sehr konsistente Eigenschaften erzielt. Dadurch wurde ein Entwurf der Schaltkreise vergleichbar dem bei siliziumbasierten Mikrochips möglich. Im Gegensatz zu den Stencilmasken aus Silizium zeigen die Kunststofflochmasken eine faltige Oberfläche und lassen sich nicht vollständig planar auf dem Substrat aufbringen. Dadurch entsteht eine ziemlich große Differenz bei den Bauteilemerkmalen, die die Auswahl an möglichen Schaltungsstrukturen deutlich senkt.

Hintergrundinformation:

Der OTFT wird als Basistechnologie für künftige flexible Elektronikprodukte gewertet. Dazu gehören flexible Displays (so genanntes elektronisches Papier), diagnostische Verbände für die medizinische Überwachung und Lebenswissenschaft, HF-ID-Tags (RF-ID), die als intelligente Barcodes verwendet werden können, intelligente Fahrkarten und intelligente Leitsysteme. Die Fertigungstechnologie unterscheidet sich deutlich von der Mikroelektronikfertigung. Flexible Elektronik wird mit der Rolle-zu-Rolle-Drucktechnologie gefertigt, die über einen hohen Durchsatz verfügt, der bei Papierdruckprozessen genutzt wird. Es besteht sogar die Theorie, dass sich elektronisches Papier durch den Einsatz von Tintenstrahldrucker fertigen lässt, die denen im täglichen Büroalltag ähneln. Während flexible Elektronik vielleicht einen erheblichen Teil des Niedrigkosten-Elektronikmarkts erobern kann, wird sie wegen mangelnder Leistung und Integrationsdichte nicht mit der Mikroelektronik konkurrieren können. Aufgrund dessen werden künftig vermutlich Hybridlösungen entstehen, die großflächige organische Elektronik mit dünnen flexiblen Siliziumchips verbinden können. Daher ist der Bedarf an einer organischen elektronischen Transistortechnologie, die mit der gleichen Netzspannung arbeitet wie die Mikroelektronik außerordentlich groß.

Übersicht IMS CHIPS

Das Institut für Mikroelektronik Stuttgart (IMS CHIPS) ist eine gemeinnützige Stiftung des Landes Baden-Württemberg und betreibt wirtschaftsnahe Forschung auf den Gebieten Silizium- Technologie, Anwenderspezifische Schaltkreise (ASIC), Nanostrukturierung und Bildsensorik und engagiert sich in der beruflichen Weiterbildung. Das Institut ist Teil der Innovationsallianz Baden-Württemberg und sieht sich als Partner kleiner und mittlerer Unternehmen insbesondere in Baden-Württemberg und arbeitet mit international führenden Halbleiterunternehmen und Zulieferern zusammen. Unter der Leitung von Prof. Joachim Burghartz verfügt das Institut über 100 hochqualifizierte Mitarbeiter, die ihre Expertise in die wichtige Mikroelektronik und deren Umsetzung für die Industrie einbringen. www.ims-chips.de

Übersicht Max-Planck-Institut für Festkörperforschung – Gruppe organische Elektronik

Die Organic Electronics Group wurde 2005 gegründet. Der Forschungsbereich konzentriert sich auf neue funktionale organische Materialien sowie auf die Fertigung und Charakterisierung von organischen und elektronischen Bauteilen im Nanobereich, z. B. leistungsstarke organischen Dünnfilmtransistoren, Feldeffekttransistoren aus Kohlenstoff-Nano-Röhrchen (carbon nano tubes) usw. Die wissenschaftliche Arbeit im Bereich organischer Elektronik ist interdisziplinär und umfasst das Design, die Synthese und Verarbeitung von funktionalen organischen und anorganischen Materialien, die Entwicklung von fortschrittlichen Mikro- und Nanofertigungstechniken, Bauteile- und Schaltungsdesign sowie Material- und Bauteilecharakterisierung. www.fkf.mpg.de/oe/

Pressekontakt:
Thomas Deuble
Tel.: +49-711-21855-244
E-Mail: deuble@ims-chips.de

Thomas Deuble | IMS CHIPS
Weitere Informationen:
http://www.ims-chips.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Drohnen sehen auch im Dunkeln
20.09.2017 | Universität Zürich

nachricht Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix
18.09.2017 | FOKUS - Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik