Elektronische, Optoelektronische & Hybride Bauelemente

Ziele

In den letzten Jahrzehnten bestimmte vor allem die ständige Verkleinerung der Strukturgrößen die Entwicklung im Bereich der elektronischen Bauelemente. Hier traten neue, beispielsweise durch Quantisierungseffekte verursachte Phänomene auf, die untersucht, modelliert und verstanden werden müssen. Zudem sind nun die physikalischen Grenzen der Skalierung absehbar. Deshalb besteht Bedarf nach alternativen Lösungen wie integrierten optischen und magnetischen Bauelementen, die eine weitere Steigerung der Leistungsdaten elektronischer Systeme in Hinsicht auf Geschwindigkeit, niedrige Verlustleistung und Kostenreduktion ermöglichen.

Das Forschungsgebiet Elektronische, Optoelektronische und Hybride Bauelemente betrachtet die gesamte Kette von Prozess, Bauelement, Schaltung und Anwendung im System synoptisch. Hierzu führen wir unsere Kompetenzen in Technologie, physikalischem Verständnis und hierauf basierender Modellierung, technologienahem Schaltungsentwurf und Entwurfsmethodik zusammen, um verbesserte oder auch ganz neue Lösungen zu erarbeiten.

Wir helfen mit, die Leistungsdaten von Bauelementen aus der Optoelektronik, der Bioelektronik, der Leistungselektronik und der Mikrosystemtechnik zu verbessern. Ein weiteres, immer wichtiger werdendes Gebiet sind mikrostrukturierte leistungselektronische Halbleiterbauelemente, für die wir leistungsfähige Simulationsplattformen entwickeln, um die Einsatzmöglichkeiten auch unter extremen Bedingungen zu simulieren.

Hauptkompetenzen

• Entwicklung von neuen Technologien, Bauelementen und Bauelement-Modellen wie Surface Emitting und Quanten-Kaskaden Laser
• Neuartige Sensoren und Aktoren für die medizinische Elektronik, wie zellbasierte elektronische Sensoren für die Umwelt- und Lebensmittelanalytik (Cellristoren®)
• Bauelemente und Integrationstechniken für nichtflüchtige nanomagnetische Logik
• Modelle und Schaltungen für Tunnel-Transistoren
• Bauelemente basierend auf neuen Materialien wie Carbon Nanotubes, Nanowires und Graphen
• piezoelektrische Mikroaktoren mit neuartigen Interdigitalelektrodenstrukturen für die Mikrofluidik
• Zuverlässigkeitsuntersuchungen an MOS-Bauelementen in Nanometer-CMOS-Technologien
• Robustheit und Zuverlässigkeit mikrostrukturierter leistungselektronischer Bauelemente und Systeme
• Elektrothermisch-mechanische Modellierung von Bauelementen der Mikroelektronik, Leistungselektronik und Mechatronik

Mitglieder

Forschung

• Optoelektronik, Laser
• Carbon Nanotube- und Graphen-basierte neue elektronische Bauelemente und Sensoren
• Nanoelektronische Bauelemente
• Prozesse, Bauelemente und Funktionsblöcke für Nanomagnetische Logik
• Mikromechatronische Systeme für Energy Harvesting, Mikrosensoren, Mikrofluidik
• Elektro-thermo-mechanische Funktionalität und Zuverlässigkeit mikroelektronischer, leistungselektronischer und mikromechatronischer Bauelemente (MEMS und NEMS)
• Entwurfsoptimierung hybrider Systeme
• Bioelektronische Sensoren für die Medizintechnik
• Organische Bauelemente
• Simulation von Nano-Bauelementen und mesoskopischen Systeme

Projekte

• NIM Exzellenz - Cluster
• BMBF-Projekt Ultra Low Power Elektronik mit Tunnel-Feldeffekttransistoren (für 0.25 Volt) und darauf basierende Sensoranwendungen
• Nanomagnetische Logik - DFG- Projekte
• Mehrere große nationale und internationale Projekte zur Biosensorik
• Höhenstrahlungsfestigkeit von hochsperrenden Halbleiter-Leistungsbauelementen
• Optoelektrische Charakterisierung von Halbleiter-Leistungsbauelementen
• Messtechnik für Halbleiter-Leistungsbauelemente unter Hochtemperaturbedingungen