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Grundlagenforschung für Elektronikbauteil-Produktion der Zukunft
Das Department für Integrierte Sensorsysteme der Donau-Universität Krems forscht an neuartigen Messmethoden im Mikro- und Nanobereich, die bei der Produktion von hochintegrierten Elektronik-Bauteilen Einsatz finden
25.02.2019
Auch die neueste Mobilfunkgeneration 5G soll davon profitieren: In einer Kooperation mit der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und einem österreichischen Spezialisten für Rasterkraft- und Rasterelektronenmikroskopie wird an Grundlagen für die Produktion neuer, miniaturisierter Bauelemente geforscht. Durch die Verkleinerung ändern sich nämlich die physikalischen Eigenschaften der Dünnfilme in den Bauelementen. Das Department für Integrierte Sensorsysteme entwickelt neue Methoden, diese Abweichungen zu erkennen und so die Produktionsqualität zu sichern.

 

Halbleiter spielen insbesondere in der Elektronik eine tragende Rolle. Die Erhaltung ihrer kristallinen Struktur bei der Miniaturisierung ist allerdings nicht einfach. Um elektronische Bauelemente zu produzieren, werden auf Grundplatten aus Silizium – sogenannten Wafern – Halbleiterschichten aufgetragen und strukturiert. Für die Herstellung kleinerer Teile müssen auch die Halbleiterschichten dünner werden. Dabei ändern sich allerdings wichtige Charakteristika, wie die piezoelektrischen Koeffizienten oder die thermischen Eigenschaften. Bei der Piezoelektrizität entsteht durch Verformung des Festkörpers eine Spannung und umgekehrt. Zu den thermischen Eigenschaften zählen unter anderem die Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität. Ziel ist es, dass auch bei den Schichten im Nanometerbereich die herausragenden physikalischen Eigenschaften der dickeren, monokristallinen Schichten erhalten bleiben.


Grundlagenforschung bei Mikromessmethoden
Das Aufbringen extrem dünner Halbleiterschichten ist ein komplexer Prozess, für den die chinesische Akademie der Wissenschaft eine neue Methode erforscht. Noch kommt es bei diesem neuen Verfahren mit der Bezeichnung „ionenschneidengestützte Heterointegration“ dazu, dass die aufgetragene Schicht Blasen wirft oder abblättert. Bislang gibt es für solche Strukturen keine präzise Messmethode, die eine rasche und zerstörungsfreie Vermessung direkt am Wafer ermöglicht. Hier setzt die Grundlagenforschung des Departments für Integrierte Sensorsysteme der Donau-Universität Krems im Projekt „H-iSlice“ an. Im konkreten Fall wird die Integration von Lithiumniobat (LNO) Nanofilmen auf Siliziumwafern untersucht. Dabei wird der Einfluss verschiedener Parameter des Produktionsprozesses auf die Zuverlässigkeit, Stabilität und Reproduzierbarkeit dieser LNO-Nanofilme sowie die Materialparameter umfassend erforscht. Bei der Untersuchung der Materialparameter kommt das Wissen der österreichische Firma GETec Microscopy ins Spiel, welche Elektronenmikroskope um die Möglichkeiten der Rasterkraftmikroskopie erweitert.


Dieses Projekt wird im Rahmen des bilateralen Kooperationsabkommens zwischen Österreich und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) unterstützt.


Titel: Next generation heterointegration of ion sliced lithium niobate nanofilms enabled by novel characterization tools
Projektverantwortlicher: a.o.Univ.-Prof. DI Dr. Thilo Sauter
Department: Department für Integrierte Sensorsysteme
Laufzeit: 01.01.2019 – 31.12.2020
Auftraggeber: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie
Fördergeber: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)
Projektpartner: GETec Microscopy GmbH, Chinesische Akademie der Wissenschaften

 

Weitere Informationen:

Department für Integrierte Sensorsysteme
Projektseite
Herstellung langzeitstabiler XOI-Wafer Rasterkraftmikrosopie - Spitze Vermessung von Lithiumniobat
Foto: Donau-Universität Krems ZOOM
Foto: Donau-Universität Krems ZOOM
Foto: Donau-Universität Krems ZOOM

Rückfragen

Ao.-Prof. DI Dr. Thilo Sauter

Telefon: +43 (0)2622 23420 - 11
Fax: +43 (0)2622 23420 - 99
E-Mail: thilo.sauter@donau-uni.ac.at
Website: http://www.donau-uni.ac.at/diss
Adresse:
Donau-Universität Krems
Department für Integrierte Sensorsysteme
Viktor Kaplan Str. 2 E
2700 Wiener Neustadt