Nanotechnologische Komponenten und Systeme

Im Bereich Nanotechnologische Systeme und Komponenten werden Prozesse und Technologien zur Herstellung, Integration und Anwendung funktionaler Nanostrukturen entwickelt. Ein Schwerpunkt bildet die Integration von Nanomaterialien wie Carbon Nanotubes (CNTs). Diese versprechen einen erheblichen Mehrwert in elektronischen Systemen, da sie von Natur aus einen geringen Energieverbrauch, eine außerordentliche Empfindlichkeit für bio-, optische und mechanische Sensoren aufweisen und sogar hocheffiziente Elektronikkomponenten ermöglichen. Neue Funktionalitäten stützen sich jedoch mit zunehmender Komplexität auf herkömmliche Systemarchitekturen wie CMOS-basierte ASICs. Das ENAS entwickelt technologische Lösungen für die heterogene Integration von CNT-basierten Bauelementen, die höchsten Ansprüchen der Halbleiterfertigung genügen sollen. Es existieren modulare Lösungen für integrierte CNT-basierte Feldeffekt Transistoren, integrierte Hardwaresicherheit (physical unclonable function) sowie integrierte Sensorarrays.

Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Herstellung und Integration spintronischer Bauelemente. Das Fraunhofer ENAS ist seit mehr als 10 Jahren auf dem Gebiet der Magnetfeldsensoren auf Basis des GMR-Effektes (engl. giant magnetoresistance) bzw. TMR-Effektes (engl. tunneling magnetoresistance) aktiv, wobei Sensoren mit einer mehrdimensionalen Sensitivität im Vordergrund stehen. Zur Realisierung einer Vielzahl denkbarer Applikationen wie Bestimmung von elektrischer Stromstärke, Positionen, Abständen oder Drehbewegungen im industriellen Umfeld oder dem Bereich Automotive bietet das Fraunhofer ENAS Forschungs- und Entwicklungsleistungen an um die Sensoren für die jeweilige Anwendung zu optimieren. Neben der Bauelementekompetenz bieten wir auch Unterstützung bei der Integration der ultradünnen Multischichtstapel in bestehende oder neue Architekturen. Dazu stehen eine Vielzahl von Prozessmodulen sowie umfangreiche Messtechnik zur Verfügung.