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Prof. Ivo W. Rangelow

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INHALTE

Forschung

Nanometerstrukturentwicklung für elektronische Bauelemente und NEMS

Lithographische Nanostrukturen

Die Forschungsarbeiten sind ausgerichtet auf die Entwicklung von Halbleiterstrukturen mit Abmessungen im Nanometerbereich. Mittels hochauflösender lateraler Strukturierungsverfahren werden nanoelektronische Bauelemente für Anwendungen in der Nanoelektronik sowie für Grundlagenuntersuchungen entwickelt.
Aufgrund des Atomabstandes in den Halbleitermaterialien von ca. 0,2 nm bedeutet dies, dass die Strukturweite in den entwickelten Nanostrukturen im Fachgebiet bisher ca. 15 Atome beträgt.

Zum Beispiel besitzt ein Einzel-Elektron-Transistor auf der Basis von "Quanteninseln" mit einem typischen Durchmesser von 1 nm bis 2 nm Elektroden im 10-nm-Bereich, die mit einer Präzision von 1 nm reproduzierbar hergestellt werden müssen.

Positionierung von Nanoclustern

I.W. Rangelow, J. Meijer and T. Schenkel, US Patent No: US7, 126, 139, B2, Oct.24, 2006

Nano-Teilchen weisen ungewöhnliche physikalische, chemische und elektronische Eigenschaften auf. Diese werden ausgenutzt, um neuartige nanoelektronische Bauelemente und Nano-Systeme zu entwickeln. Um diese zu realisieren, genügt eine zufällige Verteilung der Nano-Teilchen nicht. Vielmehr ist eine genau definierte Anordnung der Nano-Teilchen erforderlich. Bislang sind die dazu benötigten Techniken und Instrumente nicht verfügbar.

Sind genaue (unter 1 nm) Positionierungen machbar, eröffnen sich eine Vielzahl neuer "Nano"-Ansätze: Quanten-Punkt, Einzel-Elektron-Transistoren und Quanten-Computer.

Im Rahmen des VW-Projektes "Cluster-Jet" schlagen wir eine neue Methode vor. Sie nutzt eine Teilchen (Cluster)-Quelle oder Ionen-Quelle und eine gelochte AFM-Spitze.

Die gelochte AFM-Spitze ist Bestandteil eines selbst-aktuierten piezoresistiven Cantilevers. Ziel dieser Anordnung ist es, einzelne Nano-Teilchen in definierten Abständen von wenigen nm auf einer Oberfläche zu positionieren.