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INHALTE

Forschungsprojekte

EU-Projekte

Single Nanometer Manufacturing for beyond CMOS devices (SNM)

EU-Projekt, 2013-2017

Webseite

Kollaborationsprojekt zwischen der Europäischen Union, repräsentiert durch die Europäische Kommision und der Technischen Universität Ilmenau (Koordinator: Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Ivo W. Rangelow)

Despite more than 50 years intensive development in Nanotechnology & Micro- and Nanolithography the famous quotation of Richard P. Feynman "There’s Plenty of Room at the Bottom" (1959, at his famous after-dinner talk) is still highly topical. The aim of Single Nanometer Manufacturing (SNM) project comprises to come very close to this mentioned bottom of nanotechnology, touching the atomic level, which expresses the theoretical limit of constructing nanoelectronic-  and nanomechanical systems.

Today, the Si MOSFET (Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) is the backbone of semiconductor electronics and his scaling, which means the continuous decrease of transistor dimensions, has been the driving force for the last decades of development. This dramatic long-term scaling trend in semiconductor industry is described by the "self-fulfilling prophecy" of Gordon E. Moore, co-founder of Intel, coined afterwards as Moore’s Law. The commitment to Moore’s Law has become a source of inspiration for several technological developments, resulting in an exponential increase of the number of transistors per chip.  Following this roadmap the semiconductor industry will break the 10nm scale at the latest end of this decade. However, the working horse of semiconductor industrial manufacturing, the photolithography, is reaching its fundamental physical limitations and the costs of new chip manufacturing fabs are explodes ($50 billion in 2010 for Intel’s 22nm fab).

To maintain Moore’s law in future, keeping the technological evolution alive on which our modern society is based on, novel nano-fabrication technology acts as key enabler to open new horizons in nanotechnology and nanoelectronics.

A 15 member strong and diversified team from industry, academia and acclaimed European research institutes, led by TU Ilmenau, Department of Micro- and Nanoelectronic Systems, is drawn together in a single integrated project to achieve this ambitious goal of pushing nano-manufacturing down the single nanometer digit regime and developing methods for precise generation, placement, inspection and integration of such features at the nanoscale.

Our approach leverages highly scalable beam based, scanning probe microscopy based & Nanoimprint lithography techniques, emerging science in organic/inorganic molecular based resist materials, advanced nano-pattern transfer techniques, novel inspection and overlay alignment methods and unique processing of novel nano-materials like graphene and MoS2 for integration into novel beyond CMOS nanoelectronic devices.

High performance Single Nanometer Lithography (SNL)

High performance Single Nanometer Lithography (SNL) is an enabling technology for nanoelectronics. The principles of physics allows building of transistors or memory cells with dimensions in the order of single nanometer, (e.g. single electron or spin based devices); however, new SNL techniques must be developed to realize these devices. This has led to an interest in the new nano-lithographic methods based on proximal scanning probes.

It is the aim of SNM to empower nanotechnology with a clear focus on industrial use, and to drive the rapid development of nanoscience leading to new Scanning Probe Processes and early industrial exploitation of novel nanoelectronic devices like single electron & quantum dot devices.

NANOHEAT

EU-Projekt, 2012-2015

MultidomaiN plAtform for iNtegrated MOre-tHan-MoorE/Beyond CMOS systems charActerisation & diagnosTics

is an EU-project which has its goal to provide small, smart, precise and fast sensors which are able to characterize and diagnose the proper function of electronic devices. The NANOHEAT sensors are intelligent and multi-domain designed, which means they have integrated feedback mechanism, which gives them the information about the exact position and the displacement. At the same time the sensors are able to perform the testing of the devices with a high accuracy and fast positioning. The integrated measurement mechanism provides multiple informations at the same time. A 5 member strong and diversified team from industry, academia and acclaimed European research institutes including TU Ilmenau, Department of Micro- and Nanoelectronic Systems, is drawn together in a single integrated project to achieve these ambitious goals of NANOHEAT project.

Kollaborationsprojekt verschiedener europäischer Partner

http://www.nanoheat-project.eu

PRONANO

EU-Projekt, 2005-2010

PRONANO ist ein EU-Forschungsprojekt mit 17 Projektpartnern der europäischen Industrie, Forschungsinstituten und Universitäten zur Entwicklung massiv-paralleler intelligenter Cantilever-Rastersonden Systeme, bestehend aus aktiven Cantileversonden mit integrierten Aktuatoren und Detektoren, und speziell entwickelter Auswerte-, Steuer- und Regel-Elektronik. Ziel ist die Entwicklung eines hochintegrierten VLSI-NEMS-Chips, bestehend aus einem 128x128-Rastersonden-Array mit integriertem ASIC. Dabei werden neue Technologien für die Produktion und Integration von Cantilever-Sonden-Arrays und ASICs zur Analyse und Synthese von Nanostrukturen entwickelt.
Projekt - Hompage: http://www.pronano.org/.
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NanoPlasma

EU-Projekt, 2006-2010

NanoPlasma ist ein EU-Forschungsprojekt bestehend aus 6 Projektpartnern aus der europäischen Industrie und Universitäten zur Erforschung und Entwicklung von Plasma-Ätzprozessen zur Nanostrukturierung von Silizium, Siliziumoxid, Glas und Polymeren im Bereich kleiner als 50 nm. Dazu werden Prozesssimulationen, Experimente und innovative Prozesskonzepte (closed-loop control) entwickelt, verifiziert und eingesetzt. Ziel ist die Bereitstellung der Schlüsseltechnologien für "Next Generation"-Plasma-Prozesse und -Maschinen. (mehr Informationen)

EIE - Surveyor

EU-Projekt

Reference Point for Electrical and Information Engineering in Europe

EIE-Surveyor ist ein ERASMUS 3 thematisches Netzwerk gefördert im Rahmen des EU Programmes SOCRATES.
Entstanden ist es durch die Initiative der European Association for Education in Electrical and Information Engineering (EAEEIE) in Weiterführung der Projekte INEIT-MUCON thematic network (1996-2000), THEIERE und THEIERE-Diss thematic networks (2000-2005). Beteiligt sind über 110 europäische Institutionen. Das Projekt ist auf folgende Ziele ausgerichtet

  • Fokus sowohl auf generische als auch auf themenspezifische Kompetenzen in Elektrotechnik und Informationstechnik
  • Implementierung von Methodologien des Qualitätsasessment auf der Basis ausgewählter Resourcen in Elektrotechnik und Informationstechnik
  •   Fokus auf Empfehlung geeigneter Akkreditierungsmethoden mit dem Ziel der Steigerung der Vergleichbarkeit von Zertifizierungsprozeduren
  •   Empfehlung einer Befragung zu existierenden Europäischen Lehrplänen in Elektrotechnik und Informationstechnik, multinationalen Diplomgraden, zur Situation des Implementierungsfortschrittes des Bologna-Prozesses hinsichtlich der Bachelor-, Master- und PhD-Stufen.

Projekt - Hompage: www.eie-surveyor.org
EAEEIE - Hompage: www.eaeeie.org/
IEEE Education Society, German Chapter - Homepage: ewh.ieee.org/r8/germany/education/

TASNANO

EU-Projekt, 2005-2007

TASNANO ist ein EU-Forschungsprojekt mit 12 Projektpartnern aus der Europäischen Union aus Industrie, Forschungsinstituten und Universitäten. Ziel ist die Entwicklung parallel arbeitender Module anwendungsspezifischer Nanoelektromechanischer Systeme basierend auf aktiven Cantilevern mit integrierten Aktuatoren zur Schwingungsanregung und piezoelektrischen Widerstandsbrücken zur Schwingungsdetektion. Durch Funktionalisierung der Spitzen der Cantilever sind diese empfindlich für spezifische Analyte, wodurch sich Gas/Flüssigkeitssensoren oder spezifische Rastersonden-Mikroskope verwirklichen lassen. Durch die angestrebte Parallelisierung ergeben sich hohe Rastergeschwindigkeiten bzw. weite Detektionsbereiche.
Projekt - Homepage: http://www.medinfo.dist.unige.it/tasnano
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Industrieprojekte

Analyse und Optimierung des Verhältnisses von Mikro- und Nanostrukturen

Der Einsatz Plasmaunterstützter Abscheidung von dünnen Schichten bietet die Möglichkeit neuartige Nano-Composit-Materialien herzustellen.
Die neuartigen µ-Strukturen sollen aus einem Material mit sehr hohem Young`schen Modul und sehr kleinem intrinsischen Stress und leicht strukturierbar sein. Aus diesem Grund ist eine der Nebenbedingung, ein Material zu finden, das aus der Halbleiter Chip Herstellung stammt. Neben diesen Anwendungen im elektrotechnischen Bereich ist ein weiteres Einsatzgebiet die Abscheidung von Hartstoffschichten für MEMS-Anwendungen.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll auch die PECVD Technik eingesetzt werden und wird bei der Erforschung der Abscheidung von MEMS-Compositstrukturen genutzt. Gleichzeitig soll eine industrielle Verwertung verfolgt werden.

 

PRIAMOS

Industrie-Projekt, bis 09/2008

Im Rahmen des Projektes PRIAMOS werden basierend auf der Entwicklung einer neuen BiCMOS-Technologie Bauelemente und komplexe Komponenten für kundenspezifische Schaltungen entwickelt. Hierbei kommen für den Entwurf digitaler und mixed-signal Schaltungen leistungsfähige Entwurfswerkzeuge zum Einsatz. Sie ermöglichen kürzere Entwicklungszeiten, kürzere Zeiten bis zur Marktreife des Produkts, reduzierte Kosten und die Wiederverwendung von Designs.

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Förderprojekte

EMSiG

EMSiG

Bearbeitungszeitraum:

01.12.2017 bis 28.02.2020


Projektpartner:

  • Electronics & Sensors Ingenieurbüro Dr. Ehrhardt (E&S)
  • Entwicklungs- und Technologie Gesellschaft mbH Ilmenau (ETG)
  • Technische Universität Ilmenau
    Fachgebiet Mikro- und nanoelektronische Systeme (MNES)

Verbundprojekt:

Entwicklung und Untersuchung eines fernabfragenden Strömungsmess-System basierend auf einem mikroelektronischen und –mechanischen multifunktionalen Sensor mit Gasarterkennung.

Teilthema:

Entwicklung eines Mikroresonators zur Erfassung  von Krafteinwirkungen mittels kombinierter statischer und dynamischer Messungen

Ziel des Projektes:

Entwicklung und Bau eines fern abfragbaren Systems zur Strömungsmessung von Gasen mit Gasarterkennung. Die TU Ilmenau entwickelt den MEMS-basierten Sensor.

Aus den Ergebnissen des Projektes werden für die Projektpartner Voraussetzungen geschaffen, innovative Messgeräte zu entwickeln und zu vertreiben, die insbesondere die gasartabhängige Strömungsmessung mit intelligenten Sensoren erlauben. Diese Geräte können im Labor als auch in Industrieanlagen eingesetzt werden.

Neuartige Small Cantilever

Neuartige Small Cantilever

DFG Logo

gefördert von der DFG (Deutsche Forschungsgesellschaft) als Teilprojekt

Laufzeit: 01.04.2017 bis 31.03.2019

Es sollen sowohl neuartige Small Cantilever mit gleichzeitig hohen Resonanzfrequenzen und niedrigen Federkonstanten als auch ein neues hochauflösendes Messverfahren zur Untersuchung der Zusammenhänge und Kalibrierung der Federkonstanten solcher Cantilevern erforscht werden.

MUSIK

MUSIK

Logos BMWi ZIM

Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)"

Projektform: Kooperationsprojekt (KF)
Laufzeit: 01.06.2017 bis 31.05.2019

Entwicklung von hochempfindlichen Massedetektoren auf Cantileverbasis (massSMEMS-CB)

Projekttyp: Verbundprojekt
Gefördert von Thüringer Aufbaubank
Laufzeit:  01.08.2014 - 31.07.2016

Dieses zu entwickelnde Werkzeug/Verfahren dient der hybriden Integration von dreidimensionalen Mikrofluidikkomponenten mit MEMS-basierten Sensoren mit dem Ziel miniaturisierte energiesparende Detektorsysteme zur Feinstaubmessung zu entwickeln und zu fertigen.
Im Projekt sollen diese hochempfindlichen piezoresistiven Cantilever-Senoren entwickelt werden, die kleinste Partikel in einem Gasstrom detektieren können. Durch den Impulsübertrag der auf den Cantilever auftreffenden Partikel wird ein auswertbares Sensorsignal erzeugt.
Um eine Verunreinigung von Kanal und Sensoren zu vermeiden sind Maßnahmen zur Verhinderung/Reduzierung der elektrostatischen Aufladung der Partikel und deren Verhaftung vorgesehen.

 

Interferometrische Stehende-Welle-Sensoren (ISWSensors)

gefördert vom BMBF,  01.02.2012 - 31.01.2015

 Längen- und Entfernungsmessungen begegnen uns im Alltag sehr häufig. Zur industriellen Längenmessung im Bereich von Subnanometern, was der Größe eines Atoms entspricht, bis hin zur Länge von 1 km, können optische Interferometer eingesetzt werden. Diese nutzen die Interferenzmuster, die durch die Überlagerung von Lichtwellen gleicher Ausbreitungsrichtung entstehen. Der technologische Aufbau ist sehr komplex und kostenintensiv in der Herstellung. Interferometer können sehr vielseitig, zum Beispiel in der Genauigkeitsprüfung von Werkzeugmaschinen im Automobilbau oder zur Positionsbestimmung in Nanomessmaschinen, eingesetzt werden. Die Technischen Universität Ilmenau plant im Vorhaben völlig neuartige miniaturisierte Sensoren für optische Interferometer in verschiedenen Anwendungsbereichen zu validieren. Diese neuartigen Interferometrischen Stehende-Welle-Sensoren nutzen den physikalischen Effekt, dass die Interferenz zweier Wellen gleicher Wellenlänge, aber mit entgegengesetzter Ausbreitungsrichtung zu einer stehenden Welle führt. Dadurch können erstmals alle Komponenten eines Interferometers linear in der stehenden Welle angeordnet werden und dadurch alle Funktionen in einem sehr kompakten einfach herzustellenden Sensor konzentriert werden. 

 

Neuartige Si-Messchips

Projekttyp: Verbundprojekt
Gefördert von Thüringer Aufbaubank
Laufzeit:  27.07.2012 - 31.07.2014

Schwerpunkt des Projektes ist es, mit der MEMS-Siliziumtechnologie neuartigen piezoresistiven Messchips zu entwickeln und herzustellen und diese in einen 3D-Taster zu integrieren. Der innovative Anspruch ist die erstmalige Realisierung von Siliziummesschips mit extrem flachen Piezoresistoren (Dicke unterhalb von 10 Nanometern) und deren Herstellung  in einem großserietauglichen Prozess auf einem Si-Wafer.

AFM-Sonden der nächsten Generation

Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)"

Projektform: Kooperationsprojekt (KF)
Laufzeit: 01.04.2012 bis 31.03.2014

Entwicklung und Simulation eines selbstaktuierten, piezoresistiven schnellen Cantilevers

Entwicklung eines neuartigen Verfahrens eines vollautomatisierten, kontaktlosen und produktionstauglichen CD-Messgerätes

Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)"

Projektform: Kooperationsprojekt (KF)
Laufzeit: 01.08.2012 bis 30.11.2013

Innovationsnetzwerk Mikro-Nano-Integration

gefördert vom BMBF,  01.04.2012 bis 28.02.2013

Programm: 
"Auf- und Ausbau innovativer FuE-Netzwerke mit Partnern in Ostseeanrainerstaaten" 

Ziel:
Ziel der Projektarbeit in den beteiligten Regionen der Ostseeanrainerstaaten ist der nachhaltige Aufbau übergreifender Netzwerkstrukturen im Bereich Mikro- und Nanosystemtechnik, um gemeinsam Kooperationsstrategien zu entwickeln, Innovationspotentiale in der internationalen Zusammenarbeit zu erschließen und erfolgreich an Forschungs- und Entwicklungsprojekten zu arbeiten. Dabei werden zudem die bestehenden Einrichtungen und Initiativen (z.B. die Industriecluster, Industrie- und Handelskammern, European Enterprise Network usw.) integriert und transnational in die jeweiligen Ostee-Partnerregionen hinein vernetzt, so dass über die eigentlichen Projektpartner hinaus das Innovationsnetzwerk "Mikro-Nano-Integration" eine nachhaltige echte europäische bzw. internationale Dimension bekommen wird.

Dynamische Nanopositionierung für kleine Bewegungsbereiche

gefördert von der DFG (Deutsche Forschungsgesellschaft), 2009-2013

Teilprojekt des Sonderforschungsbereichs 622 ("Nanopositionier- und Nanomessmaschinen")

Entwicklung von hochpräzisen piezoelektrischen Aktuatorsystemen und Integtration mit der Si-MEMS-Technologie

Richtlinie zur Förderung von innovativen, technologieorientierten Verbundprojekten, Netzwerken und Clustern - gefördert von der Thüringer Aufbaubank
2010-2012

Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) sind seit geraumer Zeit als Sensoren in den unterschiedlichen Anwendungen im Einsatz. Ihre Bedeutung und die Nachfrage nach diesen kleinen kompakten Sensorsystemen sind in den letzten Jahren stark gestiegen. MEMS können als integriertes Sensor/Aktuatorpaket angesehen werden, in dem Mechanik und Elektronik ineinander übergreifen.

Im Rahmen des Projektes "PiezoMEMS" erfolgt eine Kombination aus erzeugten mikromechanischen Komponenten (Piezostacks) und der für das Auslesen und Verarbeiten der Signale zuständigen integrierten Mikrosensorik. Die Motivation und das Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines kompakten Rastermikroskops bestehend aus einer XY-Einheit mit integrierter Sensorik bzw. Elektronik und intelligenten Antriebselementen für die Rasterkraftmikroskopie.

ForMaT: Verwendungsstrategien für Mikrogreifer (Microgripper)

gefördert vom BMBF, 2009-2011

Eine sichere und komfortable Handhabung mikroskopisch kleiner Proben ist für Anwendungen im Bereich der Mikrosystemtechnik, der Mikromontage, der Analytik oder der Forschung unerlässlich. Hierzu wurden miniaturisierte Pinzetten, sog. Microgripper, die mittels der Mikrosystemtechnik realisiert wurden, entwickelt. Ziel dieses ForMaT-Projektes ist es, die Weiterentwicklung der Microgripper mit dem Wissen über Marktanforderungen und Marktpotentialen dieser Innovation voranzutreiben. So sollen bezüglich der Microgripper für unterschiedliche Anwendungsbereiche entsprechend verschiedene Spezifikationen erstellt werden, die eine Verwertung der Forschungsergebnisse am Markt erlauben. Als mögliche Anwendungsfelder kommen dabei in Betracht: Materialwissenschaftliche Analytik, Mikromontage und Biologie/Medizin.

Projekt-Homepage: http://www.tu-ilmenau.de/format

ForMaT: ARCH TYPE Infrarot Sensoren

gefördert vom BMBF, 2009-2011

Innovationslabor "ARCH Type Infrarotsensoren"
Infrarottechnologien, die die Visualisierung von Objekten und Szenenbildern in Dunkelheit, Nebel oder Rauch ermöglichen, haben in den letzten zehn Jahren einen wahren Siegeszug in Wissenschaft und Industrie angetreten. Beim Einsatz bildgebender Infrarotsysteme bestehen aber auch weiterhin große Herausforderungen.
Die ForMaT-Forschungsgruppe hat einen neuartigen bimorphen Infrarotsensor mit hervorragender Empfindlichkeit entwickelt, der etablierten ungekühlten Infrarotsensoren deutlich überlegen ist. Aufgrund seines unverwechselbaren Designs in Form eines Bogens, wurde dieser Infrarotsensor "ARCH Type" genannt.
Die herausragenden technischen Eigenschaften und Systemparameter konnten in ersten Experimenten bereits erfolgreich demonstriert werden. Die zugrunde liegende technische Erfindung des ARCH Type Infrarotsensors konnte europaweit patentiert werden.
Das strategische Ziel der ForMaT-Projektphase II besteht in der Errichtung eines virtuellen Innovationslabors zur marktorientierten Weiterentwicklung der ARCH Type Infrarottechnologie in enger Kooperation mit potentiellen Kunden und Kooperationspartnern, verbunden mit der Entwicklung einer tragfähigen Verwertungsstrategie. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Fachgebiete Mikro- und nanoelektronische Systeme und Wirtschaftsinformatik für Dienstleistungen der TU Ilmenau innerhalb des Projektes wird eine auf wirtschaftlichen Erfolg ausgerichtete Basis für die Weiterentwicklung geschaffen.

(Mehr Informationen
Unternehmen Region: Internet-Porträt
Projekt - Homepage: http://www.tu-ilmenau.de/format

Präsentationsvideo:

Entwicklung eines multiparameterfähigen Cantilever-Arrays

gefördert vom BMWi, 2009-2011

Im Rahmen des Vorhabens soll in Kooperation dreier Unternehmen mit einem Forschungsinstitut aufbauend auf dem Messprinzip der Bestimmung des Wasserdampfpartialdruckes unter Vakuumanwendung ein aW-Wert-Messgerät (aW-Wert, Wasseraktivität, en.: activity of water) neuester Generation entwickelt werden. Dieses wird dadurch gekennzeichnet sein, dass durch die Nutzung von Cantilever-Oszilatoren eine extreme Annäherung an den wahren Wert des aW-Wertes gelingt, indem den aW-Wert verfälschende, flüchtige Stoffe und Gase ermittelt und damit die Querempfindlichkeit für diese Stoffe herausgerechnet und Störungen eliminiert werden. Mit dem Gerät wird es zusätzlich möglich sein, im Sinne einer Multiparameteranalyse weitere Inhaltsstoffe in den zu untersuchenden Proben zu bestimmen. Mit einer automatisierten Probenzuführung werden alle Arten möglicher Substrate zur Vermeidung der für aW-Wert-Bestimmung ebenfalls störenden Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Umgebung unter Vakuumbedingungen gehandelt und die Voraussetzungen für die Verwirklichung eines in der Nutzung Kosten sparenden automatischen Messgerätes geschaffen. Darüber hinaus, werden die Cantilever-Oszilatoren hierfür am Fachgebiet hergestellt und bezüglich des aW-Einsatzes spezifiziert.

Entwicklung eines hochempfindlichen und miniaturisierten Gasdetektors für CO2 zur Verwendung in Analysegeräten

gefördert vom BMWi, 2009-2011

In diesem Projekt soll ein hochempfindlicher und miniaturisierter Gasdetektor für CO2 auf Basis von Mikroresonatoren zur Verwendung in TOC-Geräten (Total Organic Carbon, Gesamtkohlenstoffgehalt) entwickelt werden. Das Vorhaben wurde geplant aufgrund der steigenden Anforderungen bei der Messempfindlichkeit und dem Trend zu immer mehr Online-Messungen und damit verbundenen Anforderungen an eine weitere Miniaturisierung der Geräte. Ein wichtiges Argument diese Entwicklung zu verfolgen, ist der steigende Bedarf an hochwertigen TOC-Geräten auf dem Weltmarkt.

Technisch neuer, erstmals verfolgter Ansatz ist ein neues Sensorprinzip von differenziellen, photoakustischen Sensoren auf Basis von intelligenten Mikroresonatoren, integriert in dünnen Siliziummembranen, das den Anforderungen an ein Zweistrahlverfahren gerecht wird. Derzeit existiert keine technische Lösung, die entsprechenden Leistungsdaten, wie Messempfindlichkeit und Robustigkeit mit der angestrebten Miniaturisierbarkeit verbindet und zudem kostengünstig herstellbar ist.

NanoLith

gefördert vom Land Thüringen/EFRE, 2009-2010

Die permanente Weiterentwicklung der lithographischen Verfahren bildet die Grundlage für den Siegeszug der Mikro- und der Nanotechnologien. Weltweit wird daher intensiv an zusätzlichen Verfahren geforscht. Ein aussichtsreicher Kandidat für die lithographische Oberflächenbearbeitung imNanometerbereich ist die Rasterkraftmikroskopie mit sogenannten Cantileversonden (= schwingende Sonden). Diese bietet die Möglichkeit, sowohl Strukturen lithographisch auf Nanometerlösung zu erkennen und zu visualisieren. Das Fachgebiet Mikro- und nanoelektronische Systeme der TU Ilmenau gehört zu den weltweit führenden Forschungseinrichtungen im Bereich der Cantilevertechnologie. Im Rahmen des transnationalen Verbundvorhabens "NanoLith" soll gemeinsam mit den Projektpartnern unter Federführung der NanoCAD GmbH am Standort Ilmenau ein Prototyp einer Nanolithographieanlage entwickelt und getestet werden. Die Zielgruppen sind universitäre sowie industrielle Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen, die sich mit der Entwicklung neuartiger Bauteile der Mikro- und Nanoelektronik beschäftigen

Projekt - Homepage: http://www.tna-thueringen.de/projektdatenbank-tna/

Video Cantilever

gefördert vom Land Thüringen/EFRE, 2009-2010

Rasterkraftmikroskope erlauben die Sichtbarmachung von Einzelmolekülen bei millionenfacher Vergrößerung. Das Messprinzip basiert auf einem kleinen Cantilever (Messnadel) mit scharfer Spitze. Diese wird - ähnlich wie bei einem Plattenspieler - über die Probe bewegt und "erfühlt" aufdiese Weise die Oberfläche. Unebenheiten der Probe bewirken eine Durchbiegung des Cantilevers, die mit einem Laserstrahl auf einem Laserstrahl auf einem Fotodetektor als Bild ausgelesen wird. Für Anwendungen in der Biologie, der Halbleiterindustrie oder der Medizin ist es nötig, die Abbildungsgeschwindigkeit um mehr als den Faktor 10 zu erhöhen. In diesem Projekt werden extrem kleine Cantilever entwickelt, die etwa 1000-fach kleiner sind als herkömmliche Sonden. Damit werden Echtzeitbilder (Bildrate 30 Hz) und somit die direkte Beobachtung zeitlich veränderlicher Prozesse möglich. Mit diesen weltweit neuartigen Cantilevern eröffnen sich völlig neue Anwendungen durch Echtzeitdarstellung von biologischen Abläufen oder Korrosionsvorgängen.

Projekt - Homepage: http://tna-thueringen.de/projektdatenbank-tna/

Umsetzung von Marketingmaßnahmen im Technologiefeld Nanotechnologien

gefördert vom BMBF

Ethylen-Messgerät

gefördert vom BMWi

Die übergeordnete Gesamtzielsetzung des Projektes betrifft die Konzeption und Entwicklung eines kompakten, industrietauglichen, modularen, analytischen Messsystems auf der Basis von Cantilever-Arrays, das eine exakte Bestimmung der Ethylengaskomponente in geschlossenen Systemen unter Nutzung des vom Projektpartner bereitgestelltem spezifischen Substrats für den Cantilever ermöglicht und zugleich eine von Temperatur, Luftfeuchte und CO2-Gehalt unabhängige, quantitative Ethylenbestimmung sicherstellt. Ausgehend von Vorteilen eines Cantileverarrays, bietet das modulare Konzept im vorliegenden Projekt die Möglichkeit zum Aufbau eines leistungsfähigen, universellen, mobilen und preiswerten analytischen Ethylen-Messsystems.

Modellentwicklung und -verifikation für (N)MEMS

Förderung aus dem LUBOM - Innovationsfonds
bis 10/2009

Univ.-Prof. Dr. - Ing. habil. Ivo W. Rangelow
Mikrosysteme bestehend aus spezifisch funktionalisierten Mikrocantilevern sind in einer Vielzahl von Bereichen (Umweltanalytik, Gassensorik, Biosensorik, Festkörperanalytik) einsetzbar. Die zunehmende Miniaturisierung erlaubt es mehrere Komponenten als Array auf einem Chip dicht nebeneinander anzuordnen. Häufig bedingt dies ungewünschte Wechselwirkungen der Komponenten untereinander und/oder mit der Peripherie. Ihre Ursachen gilt es zu finden und im Rahmen der Designoptimierung zu minimieren bzw. diese parasitären Signale quantitativ und qualitativ zu klassifizieren. Hierzu sind simulationsbasierte Untersuchungen, mixed mode Analysen, basierend auf geeigneten Verhaltensmodellen zwingend erforderlich.
Im Rahmen des Projektes sind für die Cantileversysteme kompakte parametrisierte Verhaltensmodelle zu entwickeln und zu verifizieren. Damit soll die Grundlage gelegt werden, für diese Systeme schnell neue Anwendungsfelder zu erschließen sowie die Ansteuer- und Auswerteelektronik optimal auf die betreffende Applikation anzupassen.

Cluster-Jet

gefördert von der Volkswagen-Stiftung, 2003-2005

Nano-Teilchen weisen ungewöhnliche physikalische, chemische und elektrische 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. (mehr Informationen)

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