Institutsdirektor: Prof. Dr. Sc. Techn. ETH Heiko O. Jacobs

 

Willkommen am Institut für Mikro- und Nanoelektronik

Das Institut für Mikro- und Nanoelektronik beschäftigt sich mit der Herstellung und Integration von Mikro- und Nanoelektronischen Bauelementen. Klassische Produkte der Mikroelektronik wie Mikrocontroller und Prozessoren, ASICs oder Speicher aus Silizium werden am IMNE jedoch weder gefertigt noch untersucht. Es geht vielmehr um neuartige Materialien, Bauelemente und Herstellungsverfahren mit dem Ziel, eine neue Generation von elektronischen Produkten zu ermöglichen. Als Beispiel werden 2D-Materialien zur Herstellung von Transistoren und Memristiven Bauelementen untersucht. Zur Materialabscheidung werden neben etablierten Methoden auch ressourcensparende (green) 3D-Nanodruck- und Direktschreibeverfahren erforscht. Erzeugte Bauelemente werden vereinzelt und in Systemen verbaut. Dazu werden neuartige heterogene Integrationsmethoden und Aufbau- und Verbindungstechniken erarbeitet, welche z.B. erstmalig mikroskopische Funktionseinheiten auf neuartige Trägermaterialien "hart, weich, elastisch, organisch, anorganisch“ anordnen und verbinden lassen.

Bauelemente Beispiele beinhalten:

Passive neuromorphe Bauelemente (z.B.: Memristive Speicher),

Aktive 2D-Materialien (Transistoren und Schalter)

RF und leistungselektronische Bauelemente,

Mikromechanische Sensoren,

auf Multimodale Nanopartikel basierende Sensor Arrays zur Kompositionsanalyse toxischer Gase

System Beispiele:

Aerosol-Analyse-Chips zur Detektion und Speicherung von Viren, Sporen und Bakterien

Metamorphe Elektronik (Mikrofonarray, Antennenarray, LED Arrays, Touchpads) welche durch mechanische Verformung neue Geometrien annehmen.

LED-Arrays zur Beleuchtung, hergestellt durch fluidische Selbstorganisation anstelle von Pick und Place.

Reaktive Dünnschicht-Systeme

LTCC basierte HF-Elektronik zur Satellitenkommunikation 

HIPS-Sensoren, welche aus einer Fusion von Silizium und keramischer Mehrlagentechnik hervorgeht.

Lehre

In der Lehre ist das Institut maßgeblich am internationalen Masterstudiengang „Micro- and Nanotechnologies“ beteiligt, welcher die Forschungsthemen in wesentlichen Punkten widerspiegelt: “The degree program Micro- and Nanotechnologies allows a deeper understanding of scientific background as well as technological processes in the field of micro- and nanostructure generation and application. A key focus of the program is devoted to nano-structuring techniques.”

Weitere Informationen zum Masterstudiengang Micro- and Nanotechnologies 

HörsaalTU Ilmenau/Michael Reichel

Allgemeine Informationen

1.  Allgemeine gesellschaftliche Relevanz:

Die Mikro- und Nanoelektronik ist eine Schlüsseltechnologie für Innovation. Sie gilt als ein wesentlicher Technologiezweig  zur Sicherung der Souveränität Europas. Als solches, sind Investitionen zum Ausbau der Mikroelektronik durch die Politik und Wirtschaft in der jüngsten Vergangenheit stark gestiegen. Denn eine Welt ohne diesen Technologiezweig ist nur schwer vorstellbar: Es gäbe keine Computer, kein modernes Auto, keine Industrieproduktion, keine intelligenten Personalausweise, keine Diagnosesysteme für ein gesundes Leben, keine effizienten Antriebe und Sensorik für nachhaltige und intelligente Mobilität. Auch wäre Deutschland nicht in der Lage Innovationen bei der Netzsteuerungen für eine nachhaltige Energieversorgung und die Digitalisierung unserer Gesellschaft und Wirtschaft voranzubringen. Als Querschnittstechnologie liefert sie Lösungen zum Wohlstand einer klimafreundlichen und nachhaltigen Gesellschaftsform der Zukunft. 

2. Berufsaussichten: 

Egal ob im Bereich der Automobilbranche, der Energiewirtschaft, der Biotechnologie, der Medizin, der IT - Mikroelektronik findet sich heutzutage fast überall. Nicht nur in Asien wird strategisch ausgebaut. Hochgradig automatisierte Fabs zu Herstellung von Chips entstehen wie Automobilwerke in allen Industrienationen der Welt. Die Mehrzahl der Ingenieure arbeiten nicht in diesen Fabs, sondern an der Entwicklung neuer Produkte und Lösen gesellschaftliche Herausforderungen des 21 Jahrhunderts: Sie macht unsere elektrischen Geräte kleiner, leichter und effektiver. Sie entwickeln und bauen optische, elektronische und mechanische Bauteile und schaffen aus diesen funktionierende Systeme. Das Berufsfeld der Mikroelektronik ist noch relativ jung, die Nachfrage nach qualifizierten Fachkräften aus dem Bereich dafür umso höher. Die Bezahlung und Karriere Perspektiven sind ausgesprochen gut. Work-Life-Balance zeitgemäß. Die Jobprofile und Teams sind meist international aufgestellt und verflechtet. 
 

3. Forschung und Entwicklungsperspektiven:

Stillstand gibt es nicht. Vielfalt und Anwendungsgebiete werden ständig erweitert: z.B.: die Funktionsdichte und Vielfalt in kleinerem Volumen nimmt zu, großflächigere Panels, oder gar mechanisch verformbare (sog. Metamorphe Elektronik) Produkte, kleinste autonome mikroskopische Elektronik und Sensorik (smart Dust), Energieeffiziente Speicher, Energieeffiziente Elektronik,  3D-Elektronik, Quantum Elektronik,  neue Materialien, biologisch abbaubare Elektronik Produkte und vieles mehr. Es sind unsere Ingenieure, welche die Innovationen an den Forschungs- und  Entwicklungsabteilungen kleiner Startups oder großer Hightech Unternehmen in Deutschland, Europa und der Welt vorantreiben und sichern.