Die Technische Universität Ilmenau führt ein europäisches Projekt an, in dem neue Technologien für Strukturgrößen im Nanometerbereich, also kleiner als wenige 100.000stel Millimeter, erforscht werden. In dem 18-Millionen-Euro-Projekt streben die Forscher an, die heute gültige theoretische Untergrenze für nanoelektronische und nanomechanische Systeme zu erreichen. Damit wollen sie die Entwicklung elektronischer Chips der nächsten Generationen ermöglichen.

Die Grundlage unserer modernen Informationsgesellschaft basiert auf der technologischen Evolution des Feld-Effekt-Transistors, welcher billionenfach in unseren modernen Chips für Computer, Handys, Tablets, etc. integriert ist. Während der kleinste Teil des Transistor, welcher als Strom-Schalter funktioniert, 1970 noch die Dicke eines menschlichen Haares hatte, hat sich dessen Abmessung heute um das mehr als Tausendfache auf aktuell 35 Nanometer reduziert. Diese historisch einmalige technologische Entwicklung ermöglicht immer schnellere und leistungsfähigere Chips, wobei die Anzahl der Schaltelemente auf einem einzelnen Chip von 2.300 im Jahre 1970 auf über 1,3 Billionen im Jahre 2012 mit exponentiellem Wachstum angestiegen ist.    

Um diese technologische Evolution am Leben zu erhalten, arbeiten 15 Partner aus acht europäischen Ländern im Rahmen des Projektes „Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS devices (SNM)“ zusammen. Das Projekt wird geleitet von Prof. Ivo W. Rangelow, Leiter des Fachgebiets Mikro- und Nanoelektronische Systeme an der TU Ilmenau. Das Ziel des Projektes besteht darin, Lithographie-Methoden für die Herstellung elektronischer Baueinheiten im Einzel-Nanometer-Bereich zu entwickeln.

Damit entwickeln die Wissenschaftler die Schlüsseltechnologie für den nächsten technologischen Evolutionsschritt des Transistors: Sie betreten die Welt, in der die Elektronen sowohl Wellen- als auch Partikeleigenschaften zeigen, und in der Elektronen durch Barrieren tunneln können. Sogenannte Quanten-Effekte ändern die fundamentale Natur des Transistors. Sie können Schalter konstruieren, in welchen ein Informations-Bit (0 oder 1) nur durch ein einzelnes Elektron definiert werden kann – sogenannte Einzelelektronen-Bauelemente. Damit wird die Grundlage für eine neue, extrem energiesparende, ultra-schnelle Elektronik gelegt, welche unser aller Leben beeinflussen wird.

Die Laufzeit des SNM-Projektes beträgt vier Jahre. Die europäische Union fördert das SNM-Projekt innerhalb des 7. Rahmenprogramms mit 12 Millionen €. Für ihre ambitionierten wissenschaftlichen Arbeiten steht dem Forscherteam um Prof. Rangelow an der TU Ilmenau das hervorragende technische Equipment des Zentrums für Mikro- und Nanotechnologien zu Verfügung.